카메라 조리개와

[김동석]

카메라 조리개와

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소풍이나 여행을 갔을 때 우리는 흔히 사진을 찍게 된다. 요즘은 대부분 자동 카메라로 초점이나 거리를 조정할 필요 없이 셔터만으로 간단히 사용을 하곤 한다. 그러나 예술 사진을 찍거나 좀더 선명한 사진을 원할 때에는 수동 카메라를 사용하게 된다.

수동 카메라를 사용할 때는 거리를 일일이 조정하여야 하는 것은 물론이고, 날씨의 맑고 흐림에 따라 F값이라는 것을 조절해야 한다. F값은 카메라의 렌즈를 둘러싸고 있는 둥근 원통 모양의 겉면에 1.4, 2, 2.8, 4, 5.6, 8, 11 등과 같이 씌여 있는 숫자를 말한다.

그런데 이 숫자들이 어떻게 선택된 것일까?

이 숫자들이 무리수인 와 연관이 있다는 것을 아는 사람은 드물다. 첫 번째 숫자 1.4가 다름 아닌 의 근사값이고 그 다음 숫자들은 씩 곱해나간 숫자들의 근사값이다. 그럼 이 숫자들이 뭘 하는 건지 알아보자.

이 숫자들은 카메라로 사진을 찍을 때의 빛의 양을 조절하는 조리개의 수치를 나타내는 것이다. 조리개는 카메라에 빛이 들어오는 통로의 크기를 조절하는 역할을 한다. 이 때, 조리개가 열린 정도를 나타내는 수가 바로 F값이다. F값은 다음과 같이 정해진다.



카메라마다 렌즈의 초점 거리 f는 일정하므로 빛이 들어오는 조리개 구멍의 지름 D에 의해서 F값이 정해지게 된다. 따라서 D값이 작으면 작을수록 F값은 커진다. 맑은 날에는 빛이 들어오는 양을 줄여야 하므로 비교적 큰 F값, 11에 맞추는 것이 좋다.

자! 그럼 왜 F값은 배씩 늘어나는지 차근차근 따져보자. 빛이 들어오는 양을 반으로 줄이려면 빛이 들어오는 구멍의 넓이를 반으로 줄여야 한다. 처음 구멍의 반지름을 R, 넓이를 반으로 줄인 구멍의 반지름을 r라 하면

πR²=2×πr², R²=2r²

∴ R= r
따라서 r= R가 되므로 조리개의 구멍이 반지름을 배로 줄여야 된다. F는 D와 역수관계이므로 F값은 배 늘어나게 된다는 것이다.