9월 122012
 

삼성 NX 카메라의 가장 취약점 중에 하나인 고속동조 플레쉬의 부재….

이 것을 타개하고자 NX 카메라용 플레쉬 고속 동조기 자작을 개시합니다 !!!!!!!!!!!

저는 플레쉬에 대해서 잘 아는 바가 없습니다.
또한 고속 동조에 대해 그냥 그렇구나 하는 수준이지 이 또한 별로 아는 바가 없습니다.

인터넷을 좀 뒤지면서 플레쉬의 발광 시스템과 고속동조의 원리 같은 것을 알아보았습니다.

1. 플레쉬 발광량 조절.

다들 아시다시피 플레쉬는 스트로보 발광장치에 의해 매우 밝은 빛을 냅니다.
또한 잘들 아시다시피 발광강도를 정해 줄 수도 있습니다.

그럼 플레쉬의 발광량의 구현은 어떻게 할까요?
스트로보를 이용한 플레쉬는 한번 발광을 할 때, 이 발광의 강약을 조절하는 방법을 사용할까요?
아닙니다.


스트로보의 발광을 한번 시킬 때, 그 강도를 조절할 수 없는 것으로 이해합니다. 발광량의 조절은 스트로보의 발광량의 강도를 조절하는 대신 스트로보의 (점멸을 통한) 발광을  얼마나 오랫동안 지속 시간을 가지느냐는 것입니다.

즉 회로를 구성해서 발진회로를 통해 사람 눈으로는 보이지 않지만, 빠르게 여러번 발광을 시키며, 이의 지속 시간을 조절함으로써 광량을 조절하는 방식입니다.

스트로보 램프의 발진 회로. (인용: http://www.aaroncake.net/circuits/strobe2.asp)
 

위의 이미지를 보시면, R2라고 하는 가변 저항을 이용해 스트로보의 점멸 주기를 조절하는 것입니다. 즉 이런 비슷한 회로가 카메라 플레쉬에 들어가있고, 셔터 동작에 따라 스트로보를 일정하게 점멸하게 하고 지속 시간을 늘이고 줄임에 따라 광량을 조절하게 됩니다.

2. 플레쉬의 고속동조.

플레쉬의 고속동조는 플레인 셔터막의 구조에 의한 한계에서 부터 시작된 개념입니다.
NX 카메라 시스템의 경우 1/180 초라는 최대 동조 속도를 가집니다. 셔터 속도를 1/180초보다 빠르게 설정하면, 플레쉬가 아예 발광하지도 않습니다.

아시겠지만, 노출은 셔터 선막이 열려 노출이 시작되고, 셔터 후막이 닫히면서 노출이 종료되는 것입니다. 이게 셔속이 점점 빨라지면, 셔터 선막이 열려 미처 종착점에 다다라지 않았는데, 후막이 닫히게 되면서 노출이 종료됩니다. 더 빠른 셔속은 이렇게 노출이 셔터의 ‘슬릿’같은 형태로 구현이 되고, 이 슬릿이 점점 좁아지면서 더 짧은 셔터 속도를 구현하게 됩니다.

최대 동조 속도는 센서면이 이런 슬릿에 의한 노출이 아니고, 완전히 센서면이 노출이 되는 최대의 셔터 속도가 되겠습니다.

그렇다면, 이 보다 더 빠른 셔터 속도에서 만약에 플레시가 터져 준다면 어떤 현상이 생길까요?  당연히 화면의 일부만 피사체가 보이고 나머지는 노출이 안되어 까맣게 보일 겁니다.

3. 플레쉬 고속동조의 필요성.

그렇다면 왜 굳이 플레쉬의 고속동조가 필요할까요? 가장흔한 경우가 역광에 의해 피사체가 어두울 때, 피사체를 보정해줄 때 가장 많이 사용하는 경우가 대표적이지 않을까 싶습니다. (초보라.. 여기까지 밖에.. ㄷㄷㄷㄷ)

그런데, NX는 1/180초라는 비교적 낮은 최대 동조속도를 갖고 있습니다. 즉 야외에서 낮에 역광으로 인해 플레쉬 발광을 하고자 할 경우 설정값에 의해 셔터 속도가 1/180초보다 빠르게 될 경우 플레쉬를 통한 역광 보정을 전혀 할 수 없게 된다는 말이 됩니다. 물론… 조리개를 조이고 감도를 낮춰 셔속을 1/180보다 느리게 만든다면 플레쉬 역광 보정을 쓸 수 있지만… 여전히 한계가 있습니다.

만약에, 조리개를 개방해 심도를 낮추고 싶다면?????
만약에, 피사체가 빠르게 움직이기 때문에 셔속이 반드시 1/180초보다 빨라야 한다면????

지금 NX 시스템에선 방법이 없죠….

4. 플레쉬 고속동조의 구현.

이론적으로 따지자면 NX의 경우 1/180가 최대 동조속도 이므로, 셔속이 1/320초가 된다면, 선막이 프레임 중간쯤 오고, 후막이 막 닫히기 시작했을 때, 한번 발광…. 그리고 선막이 완전개방되고, 후막이 중간에 왔을 때, 한번 발광… 이렇게 두번 발광하면 전체 프레임이 완전 노출이 되겠죠…

그러나 이것은 어디까지나 이론이고, 그 타이밍을 실질적으로 맞추기가 거의 불가능합니다. 조금이라도 발광된 프레임이 겹치면 밝은 띠가 생길 것이고, 조금이라도 타이밍이 안맞으면 노출이 되지 않아 검은 띠가 생길 겁니다.

인터넷을 좀 뒤져 보니, 아래와 같은 웹싸이트를 발견했습니다.

http://www.flickr.com/groups/strobist/discuss/72157604724354633/

이 게시물에 보면 고속동조 구현이라는 부분의 설명을 보면,  셔터 선막이 열려 신호가 플레쉬에 도착하면 플레쉬는 높은 주파수를 갖고, 계속 플레쉬를 터트리고, 이는 셔터 후막이 완전히 닫힐 때 까지 지속되, 이 짧은 시간동안 플레쉬는 지속광과 같은 효과를 낸다는 것입니다.

이 고속동조의 개념은 니콘 페이지에 간략하게 설명이 되어있습니다.

http://nikoneurope-en.custhelp.com/app/answers/detail/a_id/1473/~/f…

위 그림을 보면 셔터 선막이 열리는 동안 플레쉬는 지속적으로 계속 터져 주고, 이는 후막이 완전히 닫힐 때까지 지속됩니다. 이렇게 하여 고속동조의 셔터속도 시간 동안, 플레쉬가 지속광 역할을 수행합니다.

그리고, 위 게시글을 통해 재미있는 것을 알아낸 것은,

값비싼 플레쉬들은 FP 기능이라고, 특정 시간동안 일정한 주파주를 갖고 발광을 시키는 기능이 있습니다.

위 게시물은 이런 FP기능을 갖고 있는, 캐논 430EX 플레쉬를 이용해 무선 광동조기를 플레쉬에 달아 SB-24나 Vivitar 285-VH같이 FP 기능이 없는 플레쉬에 FP 기능을 부여하는 내용입니다. 즉 멍텅구리 구형 수동 플레쉬라도, 캐논 430EX 같은 수준의 스트로보 점멸이 가능하다는 것입니다.

5. NX 시스템의 1/180″ 이상 셔속에서셔터 동작의 검출

이 부분은 이미 “NX용 유니버설 AF 어댑터” 탐구생활을 통해 구현이 된 부분입니다.

바로 아래 게시글입니다.

NX마운트 : 셔터 시그널 구현 완료!

윗글에도 있지만, 주의 깊게 봐야 할 부분은 아래 도표에서 “촬영 개시 단계”와 “촬영 종료 단계”입니다.

– 노출의 시작 : 바디에서 렌즈에 조리개를 지정한 위치에 위치시키는 명령과 그에 대한 렌즈의 응답 다음.
– 노출의 종료 : 바디에서 렌즈에 조리개를 원위치 시키는 명령 이전.


이 도식을 이용해 예전에 셔터 동작 명령을 추출해 간단한 놀이를 해봤던 동영상입니다. 즉…. 셔터 동작 뽑아내는 것은 이미 구현된 것이라는 것이죠… ㅎㅎㅎ

그러니까, 셔터가 열리는 싯점부터 닫히는 싯점까지, 플레쉬를 일정한 빠른 주기로 계속 터쳐주는 간단한 전자회로만 있으면 셔속 1/1000초든 1/4000초든 아무런 문제 없이 플레쉬 발광이 가능하겠습니다.

6. NX 플레쉬 고속동조기 구조도

NX용 플레쉬 고속동조기는 2개의 완전한 별도의 제품으로 계획하고 있습니다. 혹시 모를 특허를 피하기 위함입니다.

셔터 동작 검출기: NX 카메라에서 셔터 시그널을 분석해서 셔터가 닫혔을 때는 OFF, 셔터가 열렸을 때는 ON인 스위치 역할만 하는 장치

플레쉬 고속 발광기: 외부의 시그널에 의해 스위치가 ON이 되면 주어진 주파수로 플레쉬의 접점을 연결해 발광 시키는 장치. 외부에 사용자가 인위의 주파수를 지정할 수 있는 버튼/또는 다이얼 장치가 있고, 혹시 외부 플레쉬 동조를 위해 플레쉬 발광 시그널을 외부로 뽑아내는 단자 내장.

오늘은 대충 이정도 선에서 마무리하겠습니다.

짬 나는 대로 기술 구현 시작하겠습니다. ^^

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