포서즈 시스템

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포서즈 시스템(Four Thirds System)은 디지털 SLR 카메라 디자인개발을 위해 올림푸스코닥에서 만든 표준이다. 포서즈는 올림푸스 광학(Olympus Optical Co., Ltd.)의 등록 상표이다.

포서즈 시스템은 서로 다른 여러 제조사의 렌즈와 사진기 바디를 상호 교환해서 사용할 수 있도록 호환성을 제공하기 위한 표준이다. 미국 특허 6,910,814에서 이를 다루고 있다.

기존 SLR 시스템과 달리, 포서즈는 처음부터 끝까지 디지털을 위해 새롭게 디자인 되었다. 렌즈는 디지털 센서의 요구사항에 맞춰 디자인 되었는데, 가장 주목할 만한 특징은 telecentric 디자인이다. 이 시스템의 장점은 무엇보다도 망원 렌즈의 크기가 작다는 것과, 시스템의 "수직입사"성으로 인해, 센서의 각 부분에 전달되는 빛의 양이 고르기 때문에 비네팅이 적다는 것이다. [1]

포서즈 규격의 센서 크기는 35mm풀프레임 포맷에 비해 약 2배의 크롭 비율을 지니고[2] FF135포맷으로 화각을 환산할 경우에는 화각에 2배를 해주게 된다. 하지만, 포서즈 시스템 자체는 2배가 확대되거나 2배가 크롭되거나 하지 않는다. 그 이유는 포서즈 시스템은 FF135포맷을 기준으로 설계된 것이 아니라 자체의 별도 기준으로 설계되어, 기존 필름용 렌즈의 광학계를 축소하여 재설계했기 때문이며,[3] 특히 렌즈끝단과 마운트부의 "수직입사"에 의해 "크롭바디"가 FF135기준으로 이미지써클의 대부분을 크롭시키는 것과 달리 포서즈시스템은 FF135와는 다른 독자포맷으로 최대한 전용렌즈와 전용마운트에 의한 "수직입사"에 의해서 원래 버려지는 부분을 제외하고는 FF135대비 크롭되는 것이 아니다.[4]

포서즈 시스템에서 채용하고 있는 이미지 센서에 관하여 덧붙이자면 포서즈 시스템의 구형모델들이 채용하고 있는 코닥 센서는 이른바, Full Frame Transfer CCD로, 이 센서는 포서즈 시스템의 큰 특징 중 하나인 수직입사에 의한 빛의 수광효율을 극대화 해준다.[5] 최근에는 E-330모델을 시작으로 E-620과 마이크로 포서즈 모델에 이르는 포서즈 시스템의 신형모델들은 모두 "라이브 뷰를 목적으로" 파나소닉Live Mos라고 하는 신형 이미지 센서를 채용하고 있는데, 이 센서는 이전 코닥 센서보다 스캔 속도가 더 빨라 라이브 뷰와 동영상 촬영을 가능하게 해주고 있다.

35mm 풀 프레임 디지탈 센서나 필름의 크기가 36 mm x 24 mm 인데 비해서, 포서즈 시스템에서는 그보다 약 4배 정도 작은 약 18 mm x 13.5 mm (대각선 길이 22.5 mm)의 면적의 센서를 사용한다. [6] [7]

올림푸스 관계자는 앞으로의 발전의 방향을 이미지 센서에 화소수 증가로 인한 과도한 밀집도 증가의 부작용 증가 보다는 현재의 화소수를 유지하면서 오히려 화질적 요소의 향상에 주력할것이며 이를 통해 좀 더 좋은 신호 대 잡음비(S/N) 와 계조(dynamic range), 색 재현력(color reproduction) 성능에 주력 할것이라고 말했다. [8]

목차

[편집] 센서 크기와 종횡비

각종 카메라 이미지 관련 포멧의 크기비교 스케치

이 시스템의 이름은 이미징 센서의 크기에서 유래하였다. 사용된 센서는 "4/3 인치" 타입이었다. 그 길이는 (실제 빛이 감광되는 영역은 더 작지만) 비디콘 튜브(Vidicon tube)의 지름 크기다. 실제 센서의 대각선 길이는 22.5mm이다.

종종 이 이름이 현재 카메라에서 사용되는 센서의 4:3 종횡비로 언급되기도 한다. 포서즈 시스템의 사진에서 긴 측(가로)은 짧은 측(세로)의 4/3(1.33배)이다. 이는 35mm 포맷의 종횡비 1.5와 정사각형의 종횡비 1의 중간쯤이다. 포서즈 시스템에서 원형의 이미지 영역의 사이즈 이외에 종횡비에 대해서도 정의를 하고 있는지 의심이 들 수 있겠지만, 미국 특허 6,910,814에서 다음과 같은 언급이 나온다.

"카메라 바디는 원형의 이미지 영역 내에 4:3 종횡비의 화상면을 갖는 화상 획득 장치를 갖는다.(이 부분은 법적 효력이 없는 임의적인 번역입니다. 보다 자세하고 정확한 규정은 실제 특허를 참고하셔야합니다-역자주)"

이러한 4:3 종횡비는 대부분의 컴팩트 디지탈 카메라와 동일한데 이러한 4:3 화면구성비의 주원인은 멀티미디어 화면의 최적화에 있었다. 포서즈 시스템이 태동될 2000년 당시의 컴퓨터의 CTR 모니터와 아날로그 TV 의 스크린 화면비율이 4:3 이었기 때문이다.

현재는 컴퓨터 화면에서 와이드 화면 구성비율이 기준이 되고 있으며, 포서즈의 4:3 종횡비는 이러한 와이드 화면 비율에서 전체 화면을 보기 위해서 슬라이드 바를 써야 하거나 화면 전체로 확대해 볼 경우, 불행히도 25% 의 화면을 활용 못하게 된다.[9]

이러한 화면 구성비율은 렌즈 디자인에도 직접적인 영향을 주어서 올림푸스에서 포서즈 전용 디자인의 많은 렌즈들이 내부 직사각형 배플(baffle)형 구조이고 고정형 마운트의 "petel"(꽃모양) 렌즈 후드들은 오직 4:3 종횡비에만 맞도록 설계되었다.

하지만 최근 파나소닉에서 발표한 마이크로 포서즈 카메라인 GH1의 경우에는 multi aspect 시스템을 지원하여 기존의 4:3 이외에도 3:2, 16:9, 1:1 등의 다양한 종횡비를 가능하게 했다.[10]

[편집] 장점과 단점

장점
  • 포서즈 시스템의 수직입사성으로 인해서 센서의 각 부분에 전달되는 빛의 양이 고르기 때문에 비네팅이 적고 주변부의 화질이 뛰어나다.[11]
  • 플랜지백(Flange-Back)의 길이가 다른 마운트보다 짧기 때문에 어댑터링을 만들기가 간단하여 다른 마운트의 렌즈를 쉽게 이용할 수 있다.
  • 센서가 작아 센서가 먼지에 노출되면 결과물에 심각한 문제를 주기 때문에 포서즈 시스템은 DSLR 최초로 먼지제거 시스템(dust reduction)을 탑재하고 있다. 현재 판매되는 9 종의 올림푸스 포서즈 카메라는 모두 먼지 제거 기능을 갖추고 있다 .[12]
단점
  • 수직입사성을 위해서는 광각과 표준줌 대역에 더 공격적인 레트로포커스 디자인을 채용 해야 한다. 이것은 밝은 조리개의 렌즈를 만들기 어렵게 한다.
  • 광각에서 성능 좋은 렌즈를 만들기 힘들다. 수직입사성을 지니는 포서즈 광각 렌즈는 매우 비싼 가격에 판매 되고 있다.
  • 빛의 총량 측면에서 보면, 35mm 풀 프레임 시스템의 f/1.0~f/2.0 렌즈에 대응하는 포서즈 시스템 렌즈가 없다.[13]

[편집] 센서 사이즈로 인한 장·단점

포서즈 시스템은 135포멧 이나 APS-P,C,H,과 다른 작은 센서를 쓰고 있어 장단점이 동시에 존재하게 되는데, 이는 다음과 같다. 보통 센서의 크기가 작을 경우 화질의 열화나 고감도에서 노이즈나 화질열화 등에 취약 하다. 포서즈 시스템은 이런 단점을 좋은 해상력과 수직입사를 가능케 하는 능력을 지닌 렌즈, 신형의 화상 처리 장치를 사용하여 화질 향상을 꾀하고 있다. 그러나 이러한 노력들이 작은 센서 크기에서 오는 자체의 노이즈의 근본적인 해결책로는 아직까지 많이 부족하다. 허나, 노이즈에 대한 문제는 이미 캐논의 고화소 APS-C 센서에서도 비슷한 현상을 발견할수 있기 때문에 과밀도에 의한 광학셀의 크기 감소 현상으로 인한 노이즈 증가는 이제 포서즈에만 국한된 문제는 아니다.

장점
단점
  • 센서가 작기 때문에 뷰파인더를 크게 만들수 없다.
  • 센서의 크기로 인해서 135 풀프레임 대비 조리개값이 2 스탑 정도 DOF(Depth of Focus : 피사계심도) 가 깊어지기 때문에 얕은 심도 표현( 아웃포커싱)에 불리하다.
  • 일반적으로 센서가 작으면 고감도에서 노이즈가 증가한다. 특히 저광량 촬영시, 비슷한 신호 대 잡음비를 얻기 위해서는 더 큰 사이즈의 이미지 센서를 가진 카메라에 비해 더 밝은 렌즈를 필요로 한다. [16]
  • 총 화소수가 비슷할 때, 작은 센서의 화소 크기는 큰 센서에 비해 작고, 이 때문에 한 화소가 받는 빛의 양이 적어진다. 포서즈 시스템에서 f/2 렌즈는 35mm 풀 프레임 센서를 가진 시스템의 f/4 렌즈와 비슷한 양의 빛을 통과 시킨다. [17]

[편집] 포서즈를 채택한 회사

2006년 Photo Marketing Association Annual Convention and Trade Show에 따르면 포서즈 컨소시엄은 다음과 같다.[18]

[편집] 포서즈 렌즈

  • 올림푸스는 매크로와 어안 렌즈를 포함해서 초점거리 7~300mm의 24 종의 포서즈 렌즈를 만들었다.
  • 시그마는 매크로 렌즈를 포함해서 초점거리 10~800mm의 14종의 포서즈 호환 렌즈를 만들었다.
  • 라이카(파나소닉)은 초점거리 14~150mm의 4종의 포서즈 렌즈를 만들었다.

2009년 3월 현재 포서즈 마운트를 지원하는 렌즈는 다음과 같다.

올림푸스(OLYMPUS)
  • Zuiko Digital ED 7-14mm f4.0
    • ED 8mm f3.5 Fisheye
    • ED 9-18mm f4.0-5.6
    • ED 11-22mm f2.8-3.5
    • ED 12-60mm f2.8-4.0 SWD
    • ED 14-35mm f2.0 SWD
    • ED 14-42mm f3.5-5.6
    • 14-45mm f3.5-5.6
    • 14-54mm f2.8-3.5
    • 14-54mm f2.8-3.5 II
    • 17.5-45mm f3.5-5.6
    • ED 18-180mm f3.5-6.3
    • 25mm f2.8
    • 35mm f3.5 Macro
    • ED 35-100mm f2.0
    • 40-150mm f3.5-4.5
    • ED 40-150mm f4.0-5.6
    • ED 50mm f2.0 Macro
    • ED 50-200mm f2.8-3.5
    • ED 50-200mm f2.8-3.5 SWD
    • ED 70-300mm f4.0-5.6
    • ED 90-250mm f2.8
    • ED 150mm f2.0
    • ED 300mm f2.8
시그마(SIGMA)
  • 10-20mm f4-5.6 EX DC HSM
  • 18-50mm f2.8 EX DC MACRO
  • 18-50mm f3.5-5.6 DC
  • 18-125mm f3.5-5.6 DC
  • 24mm f1.8 EX DG ASPHERICAL MACRO
  • 30mm f1.4 EX DC HSM
  • 50mm f1.4 EX DG HSM
  • 50-500mm f4-6.3 APO EX DG HSM
  • 55-200mm f4-5.6 DC
  • 70-200mm f2.8 Ⅱ APO EX DG MACRO HSM
  • 105mm f2.8 EX DG MACRO
  • 135-400mm f4.5-5.6 APO DG
  • 150mm f2.8 APO EX DG HSM MACRO
  • 300-800mm f5.6 APO EX DG HSM
라이카(LEICA)
  • D VARIO-ELMARIT 14-50mm f2.8-3.5 ASPH. MEGA O.I.S.
  • D VARIO-ELMAR 14-50mm f3.8-5.6 ASPH. MEGA O.I.S.
  • D VARIO-ELMAR 14-150mm f3.5-5.6 ASPH. MEGA O.I.S.
  • D SUMMILUX 25mm f1.4 ASPH.

[편집] 마이크로 포서즈 시스템

이 부분의 본문은 마이크로 포서즈 시스템입니다.

2008년 8월 올림푸스파나소닉은 새로운 렌즈 포멧인 마이크로 포서즈를 발표했다.

마이크로 포서즈 시스템은 포서즈 시스템과 같은 크기의 센서를 사용하며, 미러를 제거하고 플랜지백을 축소하여 더 작은 카메라와 렌즈의 제작을 가능하게 했다. 플랜지백의 축소는 광각에서 보다 유리하며, 어뎁터를 이용하여 다양한 마운트의 렌즈들을 사용 가능하다는 장점이 있다.

[편집] 마이크로 포서즈 카메라

[편집] 주석

  1. 올림푸스의 E-system소개 페이지 중, 센서와 수광부의 위치 란 참조
  2. 이 표현의 영문 명칭은 Focal Length Multiplier 또는 Crop Factor이다.
  3. 이는 컴팩트 디지털카메라를 FF135대비 크롭바디라고 표현하지 않지만 초점거리는 FF135포맷을 기준으로 환산하여 이해하기 쉽게 해주는 것과 같은 이치이다. 반면에 크롭바디들은 대체로 FF135포맷의 기존 필름용 렌즈를 사용하는 경우가 대부분이다.
  4. 올림푸스의 E-system소개 페이지 중, 렌즈 마운트의 표준화 부분 참조, 올림푸스 유럽의 포서즈 시스템 설명 이 링크에 있는 수직입사에 대한 그림을 보면 알 수 있듯이, 포서즈 전용렌즈를 통해 센서로 들어오는 빛은 크롭되지 않는다. 축소광학계와 수직입사를 기본으로 하는 포서즈 시스템은 FF135포맷의 렌즈를 기준으로 하고 있는 APS-c포맷(크롭바디)과는 다른 별개의 메커니즘이다.
  5. http://dizin.co.kr/dipeople/proreview/e300/03.htm 디아이진 E-300리뷰 참고, 포서즈 시스템의 카메라들 중, E-1, E-300, E-500의 구형모델에 사용된 FFT CCD는 풀프레임전송방식의 CCD를 말하는 것으로 풀프레임 전송방식은 각 화소가 이미지 전송 역활까지 해내기 때문에 빛의 수광효율을 높여주어 암부의 표현력을 증가시킨다. 또한, 디지털 카메라의 약점이었던 하이라이트의 표현에서도 뛰어난 성능을 발휘할 수 있다고 한다.
  6. E-system의 센서사이즈 제조사에서 표기하고 있는 센서 사이즈
  7. 포서즈 시스템의 센서사이즈의 규정은 엄격하지 않다. 이미지써클에 대한 규정만 지켜진다면 허용가능한 만큼 센서사이즈를 키울 수 있다. 실제로 마이크로 포서즈 카메라인 GH1에 내장된 센서는 multi aspect의 지원을 위해 기존 포서즈 센서보다 약간 더 크게 만들었다. 출처
  8. Olympus declares 12 megapixels is enough”, 《cnet news》, 2009년 3월 5일 작성.
  9. http://en.wikipedia.org/wiki/4/3#Sensor_size_and_aspect_ratio
  10. GH1의 센서특징 GH1은 multi aspect의 지원을 위해 센서의 사이즈를 기존 포서즈 센서에 비해서 약간 크게 만들었다. 하지만 이미지써클은 기존의 규정을 지킨다.
  11. 올림푸스의 E-system소개 페이지 중 포서즈 & 디지털전용설계 렌즈 부분 참조
  12. 올림푸스의 E-system소개 페이지 중, 더스트리덕션 시스템 부분 참조
  13. f1.2 , f1.8 이런 수치는 단위면적당 들어오는 수치를 일컫는다. 수광면적 통틀어 들어오는 빛의 양은 줄어들지만 단위면적에 들어오는 빛의 세기는 35미리 시스템의 f2와 포서드의 f2는 동일하다. 포서드의 35-100 f2와 니콘의 70-200 VR f4는 단위면적에 들어오는 밝기는 35-100 f2가 4배 밝다.
  14. Introduction to Optics 3/E , Pedrotti ISBN 0131971336
  15. 올림푸스의 모델들은 소형화, 경량화 기네스북 기록을 보유하고 있다
  16. [1] [2] [3] [4] [5]
  17. 좀 더 극단적인 예를 들자면, 35mm 필름 용 렌즈와 센서 크기가 손톱만한 컴팩트 디카의 렌즈를 비교해보면 된다. 비슷한 밝기의 렌즈를 비교하면 35mm 필름 용 렌즈가 월등히 크며 통과 시키는 빛의 양도 월등하다. 렌즈 밝기가 같다면, 센서 단위 면적당 도달하는 빛의 양은 같지만, 35mm 필름 용 렌즈는 35mm 필름 면적 전체에 빛을 조사하므로 통과시키는 빛의 양도 많은 것이다. [6] [7]
  18. 참고로 포서즈 마운트를 채택한 바디 및 랜즈 생산은 올림푸스, 라이카, 파나소닉, 시그마에서 하고 있다.

[편집] 함께 보기

[편집] 바깥 고리