ISO 바뀐거 나만 모른건가.....ISO Invariance (ISO 불변성 또는 무관성에 대하여)

 

부제: ISO, 이제 버린 자식....?

 

(일전에 인물사진 소그룹을 하면서 제가 소개해드렸던 내용입니다. 이 내용이 생소한 분이 계실수도 있을 것 같아 여기에 옮겨 보았습니다.)

 

ISO와 노이즈의 관계를 어떻게 알고 계시죠? 아마 많은 사진가분들이 'ISO를 높이면 노이즈도 늘어난다' 이렇게만 알고 계실겁니다. 

이미 아시는 분들도 계시겠지만 요즘 나오는 카메라들은 빛이 부족한 곳에서의 촬영에서는 ISO를 낮춰서 찍어 컴퓨터에서 밝게 하건, ISO를 높여 찍건 노이즈 차이가 많지않습니다. 그리고 옛날 카메라들 보다 노이즈도 차이가 현저히 적습니다. (예를들어 소니의 경우 A7ii 부터 해당)

 

설명이 좀 복잡하게 느껴지실분들이 있어서 결론만 요약해서 적어봅니다.

밝은 곳에서의 촬영은 어차피 ISO 100일터이니 조리개, 셔터속도만 챙기면 됩니다.

빛이 부족한 곳에서의 촬영일때도 ISO 낮추는 것에 너무 신경쓰지말고 (Auto나 적당히 높여서) 촬영하고 오히려 셔터속도를 더 신경써야한다 입니다.

(ISO가 낮아도 생기는 노이즈는 ISO를 올려도 비슷할 것이니 괜히 느린 셔터속도로 찍어서 노이즈를 더 부추기지나 말자)

 

조금 자세히 적어보겠습니다.

옛날 필름카메라던 지금의 디지털 카메라던 사진을 접하게 되면 꼭 ISO를 다루게 되고 노출 삼각형을 두고 ISO가 화질에 어떤 영향을 주는지 배우게 됩니다.

'ISO를 올리면 화질이 저하된다. 그러니 최대한 낮은 ISO를 유지해라' 이런 내용이였습니다.

저도 그렇게 배웠고 그렇게 전해드리기도 했습니다.

그런데 최근 몇년간 나온 센서와 카메라를 기준으로 해서 보면 반은 맞고 반은 틀린 내용이 됩니다.

ISO가 올라가면 노이즈가 늘어나는 것은 맞습니다.

그러나 그 노이즈가 항상 ISO에 비례적으로 늘어나지도 않고, 낮은 ISO에서도 생기기 시작한 노이즈라면 ISO를 올려도 큰차이가 없습니다. 그래서 ISO를 올리면 노이즈가 늘어난다는 말이 무조건 맞다고 할수도 없게 되었습니다. 

 

노이즈 발생에는 여러가지 원인이 있지만 3가지가 대표적입니다.

1. ISO숫자가 올라가면 노이즈가 늘어난다

2. 셔터시간이 길어지면 노이즈가 생긴다

3. 과한 노출부족 사진을 후보정할때 노이즈가 생긴다.

 

빛이 부족한 곳에서 사진을 찍으면 당연히 화질이 안좋아집니다. 이것을 극복하기 위해 ISO를 높여야 하는데 노이즈가 발생을 할 것을 우려해 ISO를 올리는 것을 최소화 해왔습니다.

노이즈 최소화의 요령중 하나로 ISO를 낮춰 찍은 후에 컴퓨터에서 보정을 보정하는 방법을 써왔습니다.

그리고 이전의 이론에 따라 ISO를 낮추는 것에 신경을 집중하다보면 최대한 셔터속도를 느리게 선택하게 되는 습관을 갖게 됩니다.

즉 노이즈를 감소하기 위한 조정 1순위는 ISO였고 특수 촬영이 아닌 이상 셔터스피드는 그닥 신경쓰지 않는 경우가 대부분이였습니다.

그런데 ISO를 낮추는 것으로 인한 노이즈는 줄였을지 몰라도 이것 때문에 셔터속도가 느려지게 된다면 이것으로 인해 노이즈는 다시 발생합니다. 

 

 

 

(출처 B&H)

 

 

그런데 상황이 좀 바뀌었습니다.

요즘 나오는 대부분의 카메라는 과거의 ISO와는 좀 다르고 복잡하게 작동합니다.

과거의 센서는 ISO를 증가시키면 센서에 전해지는 전기의 힘을 올리는 방식으로 증폭을 해서 빛에 대한 민감도를 증가시켰고 이것 때문에 노이즈도 상당히 담기게 되었습니다. 

그런데 요즘 센서는 기술 발전으로 ISO를 높여도 과거에 전기적인 이유로 센서에서 생성되던 노이즈를 카메라 내부에서 많이 줄일수 있게 되었다는 점입니다.  (일부 ISO 구간별, 센서 종류, 카메라내 후처리능력별로 좀 차이는 있습니다.)

이것을 ISO Invariance 또는 Invariant ISO라고 하고 한국말로는 ISO불변성 또는 ISO무관(계)성이라고 말을 합니다.

 

아래 사진은 좀 그늘진 선반위를 ISO를 변경하면서 셔터속도는 1/100 F/2.8로 찍은후 컴퓨터에서 동일 노출로 보정했습니다. 카메라는 A7iv이고 ISO Invariance가 적용된 카메라입니다.

확대해 보시면 ISO 100, 200일때 오히려 더 노이즈와 컬러케스팅 현상이 있고 400이상부터는 노이즈 정도나 화질에 별 차이가 없다는 것을 보실수 있습니다.

 

 ISO 100 

 

 ISO 200

 

 ISO 400

 

 ISO 800

 

 ISO 1,600

 

 ISO 3,200

 

 ISO 5,000

 

유튜브 등을 보면 아직도 많은 분들이 노출 삼각형 (조리개, 셔터속도, ISO)을 통해 노출과 사진품질이 어떻게 영향을 받는가 설명을 하는 분들이 대부분이고 저 역시 다른분들께 동일하게 설명을 해왔습니다.

그런데 현재의 카메라에는 항상 동일하게 적용할수 없다는 것을 알게 되고서 좀 맨붕이 왔네요.

 

ISO Invariance의 특성을 고려해 촬영하기 위해 소개한 위의 방법은 일반적인 빛이 부족한 경우에 범용으로 적용하는 것이고 상황, 카메라 기종, 환경에 따라 고려해 다르게 찍어야 할수도 있습니다. 

예를들어 카메라에는 Extended ISO와 Native ISO범위가 있습니다. 확장 ISO 구간이거나 너무 높은 ISO에서는 화질이 현저하게 떨어지니 이범위는 피해서 설정하는 것이 좋습니다. 야간의 별사진의 경우는 정노출에 맞춘 ISO증가는 밝은 별들을 선명하지 않게 담을수 있으니 노출보정에 대한 이해없이 무조건 ISO를 올리는 것도 좋지 않습니다. 어떤 카메라는 장노출에도 노이즈가 아주 적은 카메라도 있습니다. 

또는 빛이 충분한 상황인데도 강제적으로 ISO를 높히는 상황을 만들면 당연히 ISO를 높힌 사진이 더 노이즈가 있겠지요.

 

그래서 결론을 다시 적어보자면, "빛이 부족한 환경"이라면, ISO는 그냥 Auto로 두거나 ISO를 적절히 높여서 촬영하고 셔터속도나 더 신경을 써서 촬영을 하는것이 속편하다. (아직 옛 카메라를 사랑하시는 분들은 예외....)

 

참고자료: ISO Invariance가 적용된 카메라 모델이 궁금하시거나 좀더 자세히 이 내용을 알아보고 싶으시면 아래 링크를 참고해 보세요. (최신 기종은 누락되어 있으니 낙심은 마시고...)

https://capturetheatlas.com/iso-invariance/#models