카메라 SNR(노이즈) 비교시 조리개값, 셔터스피드를 왜 동일하게 해야 하는가?

카메라 SNR(노이즈) 비교시 조리개값, 셔터스피드를 왜 동일하게 해야 할까요?

간단합니다. 메이커들이 감도(ISO)를 가지고 장난을 치기 때문입니다. 이러한 메이커들의 장난에 놀아나지 않기 위해서는 조리개값, 셔터스피드를 동일하게 한 상태에서 RAW로 촬영을 하고, JPEG 변환 시 밝기를 비슷하게 조절하여 SNR(노이즈)을 비교해야 합니다.

이해를 돕기 위해 다음 2가지 예를 보시죠.

예1)
A사와 B사는 모두 S사의 센서를 가져다가 카메라를 생산한다. S사 센서의 실효감도는 ISO 100, 200이다.
A사는 센서의 실효감도대로 카메라를 출시하였다.
B사는 StrongArm의 A550 리뷰( http://www.slrclub.com/bbs/vx2.php?id=user_review&no=30471 )를 보고는 '리뷰어들 및 사용자들을 속여서 SNR 높이는 건 식은 죽 먹기'라는 생각을 하였다. B사는 카메라의 감도를 1 Stop 씩 뻥튀기 하였다. 즉 ISO 100은 ISO 200이라고 표시하고, ISO 200은 ISO 400이라고 표시하였다. 하지만, 측광은 실효감도대로 하였다. 즉 B사 카메라의 ISO 200는 표시된 ISO는 200임에도 불구하고 노출값은 A사 카메라 ISO 100과 동일하였다. 

즉,
A사 ISO 100 촬영 시 적정 노출이 f/4, 1/30s라면
B사 ISO 200 촬영 시 적정 노출도 f/4, 1/30s이었다.

A사 ISO 200 촬영 시 적정 노출이 f/4, 1/60s라면
B사 ISO 400 촬영 시 적정 노출도 f/4, 1/60s이었다.

센서 실효감도에 대해 무지한 리뷰어는 A사와 B사의 카메라를 테스트하게 되었다.

ISO 200 비교시, 각 카메라의 측광에 따르면
A사 ISO 200 촬영 시 적정 노출이 f/4, 1/60s이고,
B사 ISO 200 촬영 시 적정 노출이 f/4, 1/30s이었다.

결과는 말할 것도 없이 B사 카메라의 압승. B사 카메라 ISO 200의 노이즈는 A사 카메라 ISO 100의 SNR과 동일하였다.


예2)
C사와 D사는 모두 S사의 센서를 가져다가 카메라를 생산한다. S사 센서의 실효감도는 ISO 70, 140이다.
C사는 측광은 ISO 70, 140대로 하고 카메라에서는 ISO 100, 200이라고 표시한다.
D사는 측광은 ISO 100, 200대로 하고 카메라에서는 ISO 100, 200이라고 표시한다. D사는 JPEG 생성 시 밝기를 조절하여 ISO 100, 200에 대응하는 밝기를 구현하였다.
즉, C사는 D사에 비해 0.5 stop 노출을 더 준다.

C사 ISO 100 촬영 시 적정 노출이 f/4, 1/40s이고,
D사 ISO 100 촬영 시 적정 노출이 f/4, 1/60s이다.

C사, D사는 동일한 센서를 사용하였음에도 불구하고 C사의 SNR이 높게 나온다. 노출을 더 주면 빛(signal)이 더 많이 들어오기 때문이다. http://shotgunlee.egloos.com/9289101



어떤 상황에서도 조리개값과 셔터 속도는 동일해야


위에서 보는 바와 같이 동일한 센서를 사용함에도 불구하고 측광을 조절함으로써 노이즈가 적은 것처럼 보일 수 있습니다. 즉, 경쟁사보다 더 많은 노출을 더 주게 함으로써 아무 노력도 안하고 SNR을 높일 수 있는 것입니다.

이러한 메이커들의 꼼수에 놀아나지 않기 위해서는 조리개값과 셔터 스피드를 고정해야 합니다.

모든 카메라는 RAW data에 대해 tone curve를 적용합니다. 즉, RAW convertor에서 노출 조절을 하는 것과 같이 밝기 조절을 하는 것입니다. 때문에 실효감도가 ISO 70이라도 ISO 100을 만들어 낼 수 있습니다. 따라서 공정한 비교를 위해 노출값은 같게 하면서 후보정 시 밝기를 조절하는 것은 아무 문제가 없습니다.



후보정에서 밝기를 조절해서 비슷하게 맞추는 게 싫다면?


후보정에서 밝기를 조절해서 비슷하게 맞추는 게 싫다면 밝기 조절하지 않은 상태에서 비교하면 됩니다.
한쪽이 어둡게 나오면, 어둡게 나와서 노이즈에 불리하다고 결론 내리면 됩니다. 꼭 밝기를 비슷하게 할 필요는 없습니다.

그리고 이와 같이 조리개값과 셔터 스피드를 동일하게 하는 것은 고 ISO의 취지와 부합합니다. 일반적으로 고 ISO는 셔터스피드를 확보하기 위해서 사용합니다. 따라서 두 카메라의 저광량 성능을 평가하는 데 있어서 셔터스피드를 일정하게 유지한 상태에서 노이즈를 비교해야 각 카메라의 저광량 능력, 즉 적정한 화질을 유지하면서 얼마나 빠른 셔터스피드를 확보할 수 있는 지를 알 수 있습니다.

http://www.slrclub.com/bbs/vx2.php?id=user_review&no=30471  의 StrongArm, 올리브페이지, kisshya 등은 꼼수를 쓰는 메이커를 옹호하는 발언을 하고 있습니다. 위 내용을 잘 읽어보고 공정한 비교가 어떤 것인지 다시 생각해 보시기 바랍니다.

by shotgunlee | 2009/10/25 21:48 | 디지털카메라의 기술적인 면 | 트랙백 | 핑백(2) | 덧글(0)

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