지난 기사에서는 NAB 2025에서 발표된 NDI 6.2에 새롭게 추가된 내용에 대한 정리 및 NDI의 HDR 파라미터에 대한 배경지식에 대해 설명을 드렸다. 이번 기사에서는 실제 PTZ 카메라를 활용할 때 많이 접하게 되는 화질 설정 문제에 대한 조언을 드리고자 한다.
노출 (Exposure) 설정
비디오 카메라에서 노출은 영상의 전체적인 밝기와 명암, 초점이 맞는 범위, 그리고 움직임의 느낌을 결정하는 매우 기본적이면서 중요한 요소이다. 기본적으로는 조리개 (Iris, Aperture)를 많이 개방할수록 영상이 밝아지고, 심도는 낮아져 배경 흐림 효과가 강해진다. 반대로 조리개를 닫을수록 영상은 어두워지고 심도가 깊어져 초점이 맞는 범위가 넓어진다. 그리고 셔터를 오래 열수록 영상이 밝아지고 피사체의 움직임에 뭉게짐 (Blur)가 생긴다. 반대로 셔터를 짧게 열수록 영상이 어두워지고, 피사체의 움직임이 깨끗하게 담긴다. 아래의 표는 이러한 관계를 잘 설명하고 있다.
※ 이미지 출처: Karl Taylor Education
A7 시리즈 카메라의 경우 노출 모드에 Auto (자동), Manual (수동), SAE (셔터 우선), AAE (조리개 우선), Bright의 5가지가 있다. 일반적으로는 Auto로 많이 사용하지만, 상황에 따라 수동도 많이 사용한다. 사실 수동 모드 하나를 제외하면 나머지는 반자동이기 때문에 조리개와 셔터 수치에 대한 기본적인 이해만 있다면 수동 혹은 반자동 설정에 어려움이 없을 것이다.
Manual (자동) 모드에서의 설정
조리개 값 (조리개의 개방 정도) 및 셔터 스피드를 직접 선택하게 되어 있다. 이 때 가장 중요한 것은 물론 조명의 밝기이지만 이건 영상을 보면서 맞출 수 있기 때문에 그다지 어려운 일이 아니다. 현실적으로 중요하게 고려해야 할 것은 초점거리와 깜박임 현상 (Flicker)일 것이다. 먼저 강의실 환경에서 칠판 높이에 맞춰 줌-인 한 상태로 강사추적 기능을 사용하는 경우라면 칠판과 강사의 얼굴에 모두 초점이 맞는 것이 중요하다. 따라서 이 경우에는 먼저 조리개의 F값을 5.6 ~ 8 정도로 설정하는 것이 적당하다. 이 상태에서 적절한 화면 밝기가 되도록 셔터 스피드를 설정하면 되는데, 조명에 따라 50의 배수 혹은 60의 배수로 깜박임이 들어갈 수 있다. 따라서 셔터 스피드는 1/50 혹은 1/60를 선택하고, 나머지 밝기는 아래에 있는 GAIN 값으로 조정하면 된다. ADC에서의 GAIN은 너무 높으면 노이즈가 보일 수 있으므로 너무 어둡지만 않다면 가급적 최저값을 선택하는 것이 좋다.
노출의 반자동 모드는 아래와 같이 SAE, AAE, Brightness 3개 모드가 있다. SAE는 셔터 스피드를 선택하면 조리개 값은 카메라가 자동을 선택하여 화면이 적절한 밝기가 되도록 한다. 반대로 AAE는 조리개 값을 선택하면 역시 적절한 밝기가 되도록 카메라가 셔터 스피드를 자동으로 선택해 준다. Brightness 모드의 경우 조리개나 셔터 스피드에 대한 개념을 잘 모르는 분들을 위해 적절한 밝기를 (영상을 보며) 선택하라고 만든 것인데, 많이 사용되지는 않는다.
* SAE (Shutter Automatic Exposure) – 셔터 (스피드) 우선 모드
* AAE (Aperture Automatic Exposure) - 조리개 우선 모드
* Brightness – 밝기 우선 모드
컬러 (Color) 설정
카메라 혹은 디스플레이의 컬러에 영향을 주는 요소는 다양하지만, 가장 기본이 되는 요소는 (1) 색재현 범위 (혹은 3원색의 색좌표), (2) 화이트 밸런스 (3원색의 혼합 비율), (3) 광전변환 특성 (감마)라고 할 수 있다.
먼저 색재현 범위는 Red, Green, Blue의 3원색에 의해 결정되는데 예를 들어 아래 그림에서 말굽모양의 컬러가 들어간 전체 영역이 인간의 눈으로 볼 수 있는 빛의 파장 영역 즉, 가시광선 (Visible Light)의 범위를 뜻한다. 약 380nm ~ 780nm의 파장 범위를 인간이 볼 수 있다는 뜻이다. 카메라가 촬영하거나 디스플레이가 표현할 수 있는 범위는 이보다 좁은 영역인데, 예를 들어 아래의 그림에 있는 sRGB의 경우 HDTV 방송표준인 ITU-R BT.709에서 규정한 3원색의 색 좌표를 인용한 것이다. UHDTV 방송 표준 (ITU-R BT.2020)의 경우 이보다 훨씬 넓은 색 재현 영역을 사용하며, HDR 방송표준인 BT.2100 역시 BT.2020과 동일한 3원색의 색 좌표를 사용한다.
색 재현 범위 (Color Gamut)가 넓다는 것은 더 많은 컬러를 보여 줄 수 있다는 뜻이기도 하고, 더 높은 채도의 색을 보여 줄 수 있다는 뜻이기도 하다. 따라서 좀 더 사실적인 색감을 보여 줄 수 있는 토대가 된다. 그런데, 같은 sRGB 색 재현 범위라 하더라도 Red, Green, Blue의 혼합비율에 따라 전체적인 색감은 얼마든지 달라진다. 크게 봐서 Blue ~ Red의 비율에 따라 좀 더 차갑거나 따뜻한 색감이 되는데, 여기에 Green의 비율에 따라 좀 더 누르스름하거나 불그스름한 톤을 띄게 된다. 따라서 실제와 비슷한 혹은 원하는 색감이 되도록 Red, Green, Blue 3원색 간의 혼합 비율을 조절한다고 해서 화이트 밸런스 (White Balance)라는 용어를 사용하게 된 것이다. 3원색의 합이 백색이 되기 때문인데, 물론 이는 백색뿐 아니라 무채색 (Neutral Color)을 포함한 모든 색에 영향을 미친다.
아래의 그림에서 색 온도 (Color Temperature)가 10000K일 때와 5000K일 때의 Red, Green, Blue 혼합비율을 보면 왜 전체적인 컬러가 달라질 수 밖에 없는 지 쉽게 이해가 갈 것이다. White Point가 1000K일 때는 5000K일 때에 비해 Blue쪽에 더 가깝기 때문에 그만큼 Blue의 비율이 높고, Red의 비율이 낮아지기 때문에 전체적으로 푸르스름한 톤을 띄기 된다. 참고로, HDTV 및 UHDTV의 방송표준에서 White Point는 D65 (Daylight 6500K)로 규정되어 있다. 즉, 약 6500K의 색 온도가 되는 Red, Green, Blue의 비율이 방송 표준인 것이다. 따라서 이 보다 색 온도가 높으면 표준보다 푸르스름한 톤을, 이 보다 낮으면 불그스름한 톤을 띈다고 보시면 되겠다.
A7 카메라의 경우 아래와 같이 WB Mode (White Balance Mode)와 Saturation (채도), 그리고 Hue (색상)을 조절할 수 있는 기능을 제공한다. Auto, Indoor, Outdoor, Manual, One Push, VAR의 6가지 모드가 있는데, 보통의 경우 Auto를 많이 사용하게 된다. 하지만 사용하는 현장의 조명 환경이나 취향 등을 고려하여 Manual이나 One Push를 사용하게 되는 경우도 많다. 하나씩 간단하게 설명 드려 보도록 하겠다.
■ Auto (자동)
말 그대로 자동 화이트 밸런스 모드이다. 현재 카메라의 렌즈를 통해 CMOS 센서에 들어 오고 있는 빛의 특성을 분석하여 적당한 수준으로 자동 조정해 준다. 하지만 배경이나 조명이 어떤 특정 컬러의 성분을 많이 가지고 있거나, 자꾸 바뀌는 상황이라면 카메라가 일정한 색을 유지하기 어려울 수도 있다. 이럴 때에는 자동이 아닌 수동 모드 등을 사용하여 White Balance를 고정해 놓을 필요가 있다.
■ Manual (수동)
수동 모드는 말 그대로 사용자가 직접 R, G, B의 혼합비율을 조절하는 것인데, 일반적으로 PTZ 카메라들의 경우 Red, Green, Blue를 각각 조절하기보다는 아래의 그림에서와 같이 RB와 BG로 2가지로 구분해서 나름대로 좀 더 쉽게 조절할 수 있도록 하였는데, 가끔 이게 좀 더 혼란스러울 수도 있는데, 아래의 그림을 참고하시면 이해가 좀 쉬울 것이다. 8비트로 제어하기 때문에 0 ~ 255까지 총 256단계로 RG와 BG 성분을 선택할 수 있다.
■ Indoor (실내)
실내에서는 조명의 종류 혹은 특성에 따라 색 온도가 많이 달라지지만 일반적으로 ‘실내’라고 했을 때에는 예전부터 사용하던 붉은 색 톤의 텅스텐 조명을 뜻하는 경우가 많고, 이런 조명은 약 3~4000K의 색 온도를 가진다. 따라서 이런 불그스름한 톤의 조명하에서 정상적인 (표준적인) 백색을 구현하기 위해 Red를 줄이고 Blue를 늘여준 것이 Indoor 모드라고 생각하시면 되겠다. 그래서 정상적인 조명하에서 보면 이 Indoor 모드는 아래의 그림에서와 같이 다소 푸르스름한 톤이 된다.
■ Outdoor (실외)
사실 야외서는 해가 떠 있는 매 시간마다 하늘 색이 달라지고, 날씨에 따라서도 달라진다. 지역이나 계절에 따라서도 달라진다. 따라서, 단순히 ‘실외’라고 하면 매우 변수가 많기는 하지만, 일반적으로 실외라고 한다면 맑고 화창한 날의 정오 경을 기준으로 간주한다고 생각하시면 되겠다. 그리고 이 때의 색 온도는 약 5000 ~ 5500K 정도이다.
■ One Push
비디오 캠코더를 사용해 보신 분이라면 One Push라는 기능을 이미 알고 있을 것이다. 앞서 설명한 바와 같이 야외에서도 시간이나 날씨에 따라 색 온도는 계속 바뀐다. 실내의 경우 조명마다 편차가 크기 때문에 일관성이 낮다. 따라서 현장에서 촬영 직전에 적절한 White Balance를 잡는 것이 가장 정확하다. 백색판 (혹은 회색판)을 들고 조명을 비춘 상태에서 카메라에서 ‘One Push’ 버턴을 눌러 주면 현재 조명하에서의 최적 White Balance를 카메라가 자동으로 잡아 준다. 즉, 목표 (표준)의 컬러가 나오도록 현재 촬영한 영상을 분석하여 R, G, B의 혼합 비율을 조절해 주는 기능이다.
■ VAR (Color Temperature)
VAR 모드는 제조사에서 미리 설정해 둔 색 온도를 직접 선택하는 것이다. 제조사의 실력이나 제품의 편차에 따라 편차가 있을 수는 있는데, 보통 5000K, 6500K, 9300K 등과 같이 각각의 색 온도에 맞는 적정 R, G, B 비율을 미리 계산해 넣은 것이기 때문에 현재 조명의 색 온도를 알고 있다면 이 VAR 모드를 사용하는 것도 편리할 수 있다. (여기서 VAR이라고 표기한 것은 아마도 Various Color Temperature의 앞 글자를 따 온 것이 아닐까 하는데, 공식 명칭인 CCT, 즉 Correlated Color Temperature (상관색온도)라고 표기하는 것이 나을 것 같다.
카메라의 화이트 밸런스 모드에서 색 온도를 선택한다는 것은 “목표로 하는 색 온도가 아니라 현재 조명의 색 온도를 뜻한다”는 점을 꼭 기억하시기 바란다. 현재 조명의 색 온도를 선택하면 이에 대한 보정값을 자동으로 카메라가 산출하여 목표로 하는 (표준의) 색 온도가 되도록 만들어 준다는 것이다. 따라서 정상적인 (표준에 근접한 조명) 조명에서 낮은 색 온도를 선택하면 화면은 푸르스름해 지고, 반대로 높은 색 온도를 선택하면 불그스름해 지는 것이다.
■ Saturation & Hue
카메라나 디스플레이 모두 Red, Green, Blue의 3원색 기반으로 빛 (가시광선)을 캡쳐하거나 재현한다. 하지만, 영상신호는 RGB로도 주고 받기도 하지만, 보통은 색차신호인 YCbCr 색공간으로 변환하여 사용하게 된다. 이는 인간의 뇌도 마찬가지이다. 어떤 색을 이해하거나 조정하고자 할 때 R, G, B를 조절하려면 매우 어렵다. 대신 색을 좀 더 진하게 하거나 옅게 하는 것, 혹은 색을 좀더 불게 하거나 푸르게 하는 등의 방식이 훨씬 더 친근하다.
A7 카메라의 Color 조정 옵션에는 Saturation과 Hue라는 항목이 있는데, 이 두 조정기능이 어떤역할을 하는 지에 대해서는 아래의 HSL/HSV (Hue, Saturation, Lightness/Value)와 같은 컬러 시스템을 참고하시면 되겠다. Saturation은 우리 말로 ‘채도’라고 할 수 있는데 색의 농담, 즉 색의 진하거나 옅은 정도를 조정하는 것이다. TV나 모니터에서 ‘Chroma’라는 용어를 사용하기도 한다. 한편, Hue는 ‘색상’을 뜻하는 것으로 빨간색 – 노란색 – 초록색 – 하늘색 – 파란색 – 보라색 등 색상환 (Hue Circle)을 따라 색상을 조정해 주는 기능이다. TV나 모니터에서는 틴트 (Tint)라는 용어를 사용하기도 한다.
※ 이미지 출처: Wikipedia
Image > Image
색감과 관련하여 Image 메뉴에서 주목해야 할 것은 Luminance, Contrast, Gamma 3가지 항목이다. 나머지는 명칭만 봐도 무슨 뜻인지 짐작이 갈 것이다. Sharpness는 말 그대로 이미지의 선명한 정도를 조절해 주는 기능이다. Flip-V, Flip-H는 강제로 수평, 수직으로 이미지를 반전시켜 주는 기능인데, A7에는 센서가 있어서 카메라를 천정에 거꾸로 장착하면 자동으로 반전시켜 준다. B&W Mode는 말 그대로 흑백화면 모드이고, Style은 제조사에서 사전에 설정해 놓은 몇 가지 색감 모드인데 사용되는 경우가 많지는 않은 것 같다.
■ Luminance
정확하게는 Luminance가 아니라 Brightness라고 해야 한다. Luminance 면(surface) 광원에서는 나오는 빛의 강도를 뜻하는 것으로 0.1nit, 100nit, 1000nit 등과 같이 절대적인 수치를 가진다. 여기서는 절대적인 빛의 강도가 아니라 0 ~ 1 사이로 정교화된 Y’ 신호를 조정하는 것인데, 일반적으로 Brightness 혹은 Offset 조정이라고 보아야 할 것이다. 일종의 더하기 (+) 기능으로 이해하면 된다. 즉, 어두운 계조에서 밝은 계조까지 동일한 수준으로 증감시키는 역할을 한다.
■ Contrast
Contrast 역시 밝은 정도를 조정할 때 사용되는 것은 마찬가지인데 적용되는 양상이 다르다. Brightness (혹은 Offset)이 더하기 (+) 기능이라면, Contrast (혹은 Gain)은 곱하기 (x) 기능이다. 어두운 계조에는 큰 변화가 없고, 밝은 계조에 주로 영향을 미친다.
■ Gamma
정확하게는 광전변환함수 (OETF, 카메라 감마) 혹은 전광변환함수 (EOTF, 디스플레이 감마)라고 부르는데, 주로 중간 톤을 더 밝게 하거나 어둡게 하는 역할을 한다. 아주 어두운 계조나 아주 밝은 계조에는 거의 영향을 주지 않는다. Brightness의 경우 조금 과하면 어두운 계조가 뭉개지가 뜰 수 있고, 밝은 계조도 포화될 수 있다. Contrast 역시 과하게 높이면 밝은 계조가 포화될 수 있다. 따라서, 조명 상태에 따라 중간 계조의 밝기만 높이거나 낮추는 것이 효과적인 경우가 많다.
결론: PTZ 카메라의 노출과 컬러
이상으로 간략하게 카메라의 노출과 컬러 설정에 도움이 되는 배경 지식을 설명해 드렸다. 노출과 컬러는 기본적으로는 촬영 현장의 환경을 우선적으로 고려해야 하고, 사용자의 취향을 반영하면 된다. 하지만 방송표준에 대한 기본적인 지식이 뒷받침된다면 좀 더 좋은 영상을 만드는데 도움이 될 것이다. 특히 화질이나 컬러와 관련된 각종 파라미터나 용어에 대해 잘 이해하고 있다면 현장에서의 상황에 빠르게 대처하는데 도움이 될 것이다.
지난 기사에서는 NAB 2025에서 발표된 NDI 6.2에 새롭게 추가된 내용에 대한 정리 및 NDI의 HDR 파라미터에 대한 배경지식에 대해 설명을 드렸다. 이번 기사에서는 실제 PTZ 카메라를 활용할 때 많이 접하게 되는 화질 설정 문제에 대한 조언을 드리고자 한다.
노출 (Exposure) 설정
비디오 카메라에서 노출은 영상의 전체적인 밝기와 명암, 초점이 맞는 범위, 그리고 움직임의 느낌을 결정하는 매우 기본적이면서 중요한 요소이다. 기본적으로는 조리개 (Iris, Aperture)를 많이 개방할수록 영상이 밝아지고, 심도는 낮아져 배경 흐림 효과가 강해진다. 반대로 조리개를 닫을수록 영상은 어두워지고 심도가 깊어져 초점이 맞는 범위가 넓어진다. 그리고 셔터를 오래 열수록 영상이 밝아지고 피사체의 움직임에 뭉게짐 (Blur)가 생긴다. 반대로 셔터를 짧게 열수록 영상이 어두워지고, 피사체의 움직임이 깨끗하게 담긴다. 아래의 표는 이러한 관계를 잘 설명하고 있다.
※ 이미지 출처: Karl Taylor Education
A7 시리즈 카메라의 경우 노출 모드에 Auto (자동), Manual (수동), SAE (셔터 우선), AAE (조리개 우선), Bright의 5가지가 있다. 일반적으로는 Auto로 많이 사용하지만, 상황에 따라 수동도 많이 사용한다. 사실 수동 모드 하나를 제외하면 나머지는 반자동이기 때문에 조리개와 셔터 수치에 대한 기본적인 이해만 있다면 수동 혹은 반자동 설정에 어려움이 없을 것이다.
Manual (자동) 모드에서의 설정
조리개 값 (조리개의 개방 정도) 및 셔터 스피드를 직접 선택하게 되어 있다. 이 때 가장 중요한 것은 물론 조명의 밝기이지만 이건 영상을 보면서 맞출 수 있기 때문에 그다지 어려운 일이 아니다. 현실적으로 중요하게 고려해야 할 것은 초점거리와 깜박임 현상 (Flicker)일 것이다. 먼저 강의실 환경에서 칠판 높이에 맞춰 줌-인 한 상태로 강사추적 기능을 사용하는 경우라면 칠판과 강사의 얼굴에 모두 초점이 맞는 것이 중요하다. 따라서 이 경우에는 먼저 조리개의 F값을 5.6 ~ 8 정도로 설정하는 것이 적당하다. 이 상태에서 적절한 화면 밝기가 되도록 셔터 스피드를 설정하면 되는데, 조명에 따라 50의 배수 혹은 60의 배수로 깜박임이 들어갈 수 있다. 따라서 셔터 스피드는 1/50 혹은 1/60를 선택하고, 나머지 밝기는 아래에 있는 GAIN 값으로 조정하면 된다. ADC에서의 GAIN은 너무 높으면 노이즈가 보일 수 있으므로 너무 어둡지만 않다면 가급적 최저값을 선택하는 것이 좋다.
노출의 반자동 모드는 아래와 같이 SAE, AAE, Brightness 3개 모드가 있다. SAE는 셔터 스피드를 선택하면 조리개 값은 카메라가 자동을 선택하여 화면이 적절한 밝기가 되도록 한다. 반대로 AAE는 조리개 값을 선택하면 역시 적절한 밝기가 되도록 카메라가 셔터 스피드를 자동으로 선택해 준다. Brightness 모드의 경우 조리개나 셔터 스피드에 대한 개념을 잘 모르는 분들을 위해 적절한 밝기를 (영상을 보며) 선택하라고 만든 것인데, 많이 사용되지는 않는다.
* SAE (Shutter Automatic Exposure) – 셔터 (스피드) 우선 모드
* AAE (Aperture Automatic Exposure) - 조리개 우선 모드
* Brightness – 밝기 우선 모드
컬러 (Color) 설정
카메라 혹은 디스플레이의 컬러에 영향을 주는 요소는 다양하지만, 가장 기본이 되는 요소는 (1) 색재현 범위 (혹은 3원색의 색좌표), (2) 화이트 밸런스 (3원색의 혼합 비율), (3) 광전변환 특성 (감마)라고 할 수 있다.
먼저 색재현 범위는 Red, Green, Blue의 3원색에 의해 결정되는데 예를 들어 아래 그림에서 말굽모양의 컬러가 들어간 전체 영역이 인간의 눈으로 볼 수 있는 빛의 파장 영역 즉, 가시광선 (Visible Light)의 범위를 뜻한다. 약 380nm ~ 780nm의 파장 범위를 인간이 볼 수 있다는 뜻이다. 카메라가 촬영하거나 디스플레이가 표현할 수 있는 범위는 이보다 좁은 영역인데, 예를 들어 아래의 그림에 있는 sRGB의 경우 HDTV 방송표준인 ITU-R BT.709에서 규정한 3원색의 색 좌표를 인용한 것이다. UHDTV 방송 표준 (ITU-R BT.2020)의 경우 이보다 훨씬 넓은 색 재현 영역을 사용하며, HDR 방송표준인 BT.2100 역시 BT.2020과 동일한 3원색의 색 좌표를 사용한다.
색 재현 범위 (Color Gamut)가 넓다는 것은 더 많은 컬러를 보여 줄 수 있다는 뜻이기도 하고, 더 높은 채도의 색을 보여 줄 수 있다는 뜻이기도 하다. 따라서 좀 더 사실적인 색감을 보여 줄 수 있는 토대가 된다. 그런데, 같은 sRGB 색 재현 범위라 하더라도 Red, Green, Blue의 혼합비율에 따라 전체적인 색감은 얼마든지 달라진다. 크게 봐서 Blue ~ Red의 비율에 따라 좀 더 차갑거나 따뜻한 색감이 되는데, 여기에 Green의 비율에 따라 좀 더 누르스름하거나 불그스름한 톤을 띄게 된다. 따라서 실제와 비슷한 혹은 원하는 색감이 되도록 Red, Green, Blue 3원색 간의 혼합 비율을 조절한다고 해서 화이트 밸런스 (White Balance)라는 용어를 사용하게 된 것이다. 3원색의 합이 백색이 되기 때문인데, 물론 이는 백색뿐 아니라 무채색 (Neutral Color)을 포함한 모든 색에 영향을 미친다.
아래의 그림에서 색 온도 (Color Temperature)가 10000K일 때와 5000K일 때의 Red, Green, Blue 혼합비율을 보면 왜 전체적인 컬러가 달라질 수 밖에 없는 지 쉽게 이해가 갈 것이다. White Point가 1000K일 때는 5000K일 때에 비해 Blue쪽에 더 가깝기 때문에 그만큼 Blue의 비율이 높고, Red의 비율이 낮아지기 때문에 전체적으로 푸르스름한 톤을 띄기 된다. 참고로, HDTV 및 UHDTV의 방송표준에서 White Point는 D65 (Daylight 6500K)로 규정되어 있다. 즉, 약 6500K의 색 온도가 되는 Red, Green, Blue의 비율이 방송 표준인 것이다. 따라서 이 보다 색 온도가 높으면 표준보다 푸르스름한 톤을, 이 보다 낮으면 불그스름한 톤을 띈다고 보시면 되겠다.
A7 카메라의 경우 아래와 같이 WB Mode (White Balance Mode)와 Saturation (채도), 그리고 Hue (색상)을 조절할 수 있는 기능을 제공한다. Auto, Indoor, Outdoor, Manual, One Push, VAR의 6가지 모드가 있는데, 보통의 경우 Auto를 많이 사용하게 된다. 하지만 사용하는 현장의 조명 환경이나 취향 등을 고려하여 Manual이나 One Push를 사용하게 되는 경우도 많다. 하나씩 간단하게 설명 드려 보도록 하겠다.
■ Auto (자동)
말 그대로 자동 화이트 밸런스 모드이다. 현재 카메라의 렌즈를 통해 CMOS 센서에 들어 오고 있는 빛의 특성을 분석하여 적당한 수준으로 자동 조정해 준다. 하지만 배경이나 조명이 어떤 특정 컬러의 성분을 많이 가지고 있거나, 자꾸 바뀌는 상황이라면 카메라가 일정한 색을 유지하기 어려울 수도 있다. 이럴 때에는 자동이 아닌 수동 모드 등을 사용하여 White Balance를 고정해 놓을 필요가 있다.
■ Manual (수동)
수동 모드는 말 그대로 사용자가 직접 R, G, B의 혼합비율을 조절하는 것인데, 일반적으로 PTZ 카메라들의 경우 Red, Green, Blue를 각각 조절하기보다는 아래의 그림에서와 같이 RB와 BG로 2가지로 구분해서 나름대로 좀 더 쉽게 조절할 수 있도록 하였는데, 가끔 이게 좀 더 혼란스러울 수도 있는데, 아래의 그림을 참고하시면 이해가 좀 쉬울 것이다. 8비트로 제어하기 때문에 0 ~ 255까지 총 256단계로 RG와 BG 성분을 선택할 수 있다.
■ Indoor (실내)
실내에서는 조명의 종류 혹은 특성에 따라 색 온도가 많이 달라지지만 일반적으로 ‘실내’라고 했을 때에는 예전부터 사용하던 붉은 색 톤의 텅스텐 조명을 뜻하는 경우가 많고, 이런 조명은 약 3~4000K의 색 온도를 가진다. 따라서 이런 불그스름한 톤의 조명하에서 정상적인 (표준적인) 백색을 구현하기 위해 Red를 줄이고 Blue를 늘여준 것이 Indoor 모드라고 생각하시면 되겠다. 그래서 정상적인 조명하에서 보면 이 Indoor 모드는 아래의 그림에서와 같이 다소 푸르스름한 톤이 된다.
■ Outdoor (실외)
사실 야외서는 해가 떠 있는 매 시간마다 하늘 색이 달라지고, 날씨에 따라서도 달라진다. 지역이나 계절에 따라서도 달라진다. 따라서, 단순히 ‘실외’라고 하면 매우 변수가 많기는 하지만, 일반적으로 실외라고 한다면 맑고 화창한 날의 정오 경을 기준으로 간주한다고 생각하시면 되겠다. 그리고 이 때의 색 온도는 약 5000 ~ 5500K 정도이다.
■ One Push
비디오 캠코더를 사용해 보신 분이라면 One Push라는 기능을 이미 알고 있을 것이다. 앞서 설명한 바와 같이 야외에서도 시간이나 날씨에 따라 색 온도는 계속 바뀐다. 실내의 경우 조명마다 편차가 크기 때문에 일관성이 낮다. 따라서 현장에서 촬영 직전에 적절한 White Balance를 잡는 것이 가장 정확하다. 백색판 (혹은 회색판)을 들고 조명을 비춘 상태에서 카메라에서 ‘One Push’ 버턴을 눌러 주면 현재 조명하에서의 최적 White Balance를 카메라가 자동으로 잡아 준다. 즉, 목표 (표준)의 컬러가 나오도록 현재 촬영한 영상을 분석하여 R, G, B의 혼합 비율을 조절해 주는 기능이다.
■ VAR (Color Temperature)
VAR 모드는 제조사에서 미리 설정해 둔 색 온도를 직접 선택하는 것이다. 제조사의 실력이나 제품의 편차에 따라 편차가 있을 수는 있는데, 보통 5000K, 6500K, 9300K 등과 같이 각각의 색 온도에 맞는 적정 R, G, B 비율을 미리 계산해 넣은 것이기 때문에 현재 조명의 색 온도를 알고 있다면 이 VAR 모드를 사용하는 것도 편리할 수 있다. (여기서 VAR이라고 표기한 것은 아마도 Various Color Temperature의 앞 글자를 따 온 것이 아닐까 하는데, 공식 명칭인 CCT, 즉 Correlated Color Temperature (상관색온도)라고 표기하는 것이 나을 것 같다.
카메라의 화이트 밸런스 모드에서 색 온도를 선택한다는 것은 “목표로 하는 색 온도가 아니라 현재 조명의 색 온도를 뜻한다”는 점을 꼭 기억하시기 바란다. 현재 조명의 색 온도를 선택하면 이에 대한 보정값을 자동으로 카메라가 산출하여 목표로 하는 (표준의) 색 온도가 되도록 만들어 준다는 것이다. 따라서 정상적인 (표준에 근접한 조명) 조명에서 낮은 색 온도를 선택하면 화면은 푸르스름해 지고, 반대로 높은 색 온도를 선택하면 불그스름해 지는 것이다.
■ Saturation & Hue
카메라나 디스플레이 모두 Red, Green, Blue의 3원색 기반으로 빛 (가시광선)을 캡쳐하거나 재현한다. 하지만, 영상신호는 RGB로도 주고 받기도 하지만, 보통은 색차신호인 YCbCr 색공간으로 변환하여 사용하게 된다. 이는 인간의 뇌도 마찬가지이다. 어떤 색을 이해하거나 조정하고자 할 때 R, G, B를 조절하려면 매우 어렵다. 대신 색을 좀 더 진하게 하거나 옅게 하는 것, 혹은 색을 좀더 불게 하거나 푸르게 하는 등의 방식이 훨씬 더 친근하다.
A7 카메라의 Color 조정 옵션에는 Saturation과 Hue라는 항목이 있는데, 이 두 조정기능이 어떤역할을 하는 지에 대해서는 아래의 HSL/HSV (Hue, Saturation, Lightness/Value)와 같은 컬러 시스템을 참고하시면 되겠다. Saturation은 우리 말로 ‘채도’라고 할 수 있는데 색의 농담, 즉 색의 진하거나 옅은 정도를 조정하는 것이다. TV나 모니터에서 ‘Chroma’라는 용어를 사용하기도 한다. 한편, Hue는 ‘색상’을 뜻하는 것으로 빨간색 – 노란색 – 초록색 – 하늘색 – 파란색 – 보라색 등 색상환 (Hue Circle)을 따라 색상을 조정해 주는 기능이다. TV나 모니터에서는 틴트 (Tint)라는 용어를 사용하기도 한다.
※ 이미지 출처: Wikipedia
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색감과 관련하여 Image 메뉴에서 주목해야 할 것은 Luminance, Contrast, Gamma 3가지 항목이다. 나머지는 명칭만 봐도 무슨 뜻인지 짐작이 갈 것이다. Sharpness는 말 그대로 이미지의 선명한 정도를 조절해 주는 기능이다. Flip-V, Flip-H는 강제로 수평, 수직으로 이미지를 반전시켜 주는 기능인데, A7에는 센서가 있어서 카메라를 천정에 거꾸로 장착하면 자동으로 반전시켜 준다. B&W Mode는 말 그대로 흑백화면 모드이고, Style은 제조사에서 사전에 설정해 놓은 몇 가지 색감 모드인데 사용되는 경우가 많지는 않은 것 같다.
■ Luminance
정확하게는 Luminance가 아니라 Brightness라고 해야 한다. Luminance 면(surface) 광원에서는 나오는 빛의 강도를 뜻하는 것으로 0.1nit, 100nit, 1000nit 등과 같이 절대적인 수치를 가진다. 여기서는 절대적인 빛의 강도가 아니라 0 ~ 1 사이로 정교화된 Y’ 신호를 조정하는 것인데, 일반적으로 Brightness 혹은 Offset 조정이라고 보아야 할 것이다. 일종의 더하기 (+) 기능으로 이해하면 된다. 즉, 어두운 계조에서 밝은 계조까지 동일한 수준으로 증감시키는 역할을 한다.
■ Contrast
Contrast 역시 밝은 정도를 조정할 때 사용되는 것은 마찬가지인데 적용되는 양상이 다르다. Brightness (혹은 Offset)이 더하기 (+) 기능이라면, Contrast (혹은 Gain)은 곱하기 (x) 기능이다. 어두운 계조에는 큰 변화가 없고, 밝은 계조에 주로 영향을 미친다.
■ Gamma
정확하게는 광전변환함수 (OETF, 카메라 감마) 혹은 전광변환함수 (EOTF, 디스플레이 감마)라고 부르는데, 주로 중간 톤을 더 밝게 하거나 어둡게 하는 역할을 한다. 아주 어두운 계조나 아주 밝은 계조에는 거의 영향을 주지 않는다. Brightness의 경우 조금 과하면 어두운 계조가 뭉개지가 뜰 수 있고, 밝은 계조도 포화될 수 있다. Contrast 역시 과하게 높이면 밝은 계조가 포화될 수 있다. 따라서, 조명 상태에 따라 중간 계조의 밝기만 높이거나 낮추는 것이 효과적인 경우가 많다.
결론: PTZ 카메라의 노출과 컬러
이상으로 간략하게 카메라의 노출과 컬러 설정에 도움이 되는 배경 지식을 설명해 드렸다. 노출과 컬러는 기본적으로는 촬영 현장의 환경을 우선적으로 고려해야 하고, 사용자의 취향을 반영하면 된다. 하지만 방송표준에 대한 기본적인 지식이 뒷받침된다면 좀 더 좋은 영상을 만드는데 도움이 될 것이다. 특히 화질이나 컬러와 관련된 각종 파라미터나 용어에 대해 잘 이해하고 있다면 현장에서의 상황에 빠르게 대처하는데 도움이 될 것이다.