사진의 모든것 8, 화각에 대해

화각에 의한 렌즈 분류

35mm 필름 기준으로 화각에 따라 렌즈를 광각, 표준, 망원으로 분류할 수 있고 또 아래와 같이 초광각, 광각, 표준, 망원, 초망원으로 세분해서 구분할 수도 있다.

화각(FOV)	렌즈 분류	렌즈 초점 거리(35mm)
(114° –94°)	초광각 Super Wide Angle	14mm –20mm
(84° –63°)	광각 Wide Angle	24mm –35mm
(47°)	표준 Normal Lens	50mm
(28° – 8°)	망원 Telephoto	85mm – 300mm
(6° – 3°)	초망원 Super Telephoto	400mm – 1000mm

화각에 의해서 구분하는 이유는, 렌즈 마다 가지는 다른 시야각에 따른 렌즈의 용도를 미리 구분하기 위해서이다.

광각렌즈는 초점거리가 짧고 화각이 넓다. 그래서 넓은 범위를 촬영할 수 있지만, 피사체의 크기가 작아져 원근감의 과장이 발생한다.
한 장의 사진에 넓은 풍경을 담을 수 있다. 예를 들어 거리의 풍경을 보고 광각렌즈로 특정 인물을 촬영하면 육안으로 보는 것보다 사람이 훨씬 작아 보인다. 그러나 그 인물 주위의 모든 사물이나 건물 등의 전체 풍경을 한 장의 사진에 담을 수 있다.

초광각 렌즈의 경우는 화각이 넓기 때문에, 보다 넓은 범위의 풍경을 다 찍을 수 있다.
이런 렌즈 화각은 풍경 사진을 찍는 데 도움이 된다
표준 렌즈는 사람의 눈으로 보는 것과 가장 비슷한 크기로 보이는 화각을 가리킨다.

표준 렌즈를 사용할 때, 피사체는 사람의 눈으로 보이는 정도의 적당한 크기로 촬영되고, 또 사람이 한 곳을 응시할 때의 가장 자연스러운 화각이 될 수 있다.
망원렌즈는 초점거리가 길고 화각이 좁다. 멀리 있는 피사체를 클로즈 업 해 확대 촬영할 수 있는 반면, 화각이 좁기 때문에 매우 좁은 범위 밖에 촬영할 수 없다.

망원렌즈를 이용해 피사체를 확대해 촬영하면 피사체의 세부적인 디테일까지 확실하게 사진에 표현할 수 있지만 그 피사체의 위치나 배경은 매우 제한적으로 표현된다. 화각이 좁기 때문이다.
각 초점거리에 의한 화각은 이하의 도표를 참조할 수 있다.

환산초점거리(환산화각)
대부분의 중보급형 DSLR의 경우 센서가 값비싼 부품이라는 가격적 요소 때문에 35mm 필름사진기 면적보다 작은 크기의 센서를 주로 사용하게 되는데 이 경우 촬영면의 대각선 K 값이 더 작아진다. 보통 최근에 출시되는 바디는 1.5~1.6정도 곱해주면 크롭바디 환산으로 초점거리가 게산이 된다. 

이렇게 APS나 포서스 시스템 같은 경우 같은 초점거리임에도 불구하고 화각이 풀프레임 DSLR에 비해 더 적은 수치가 나온다.

이러한 이유로 같은 초점거리에서도 서로 다른 화각을 가지게 되므로 APS나 포서스의 렌즈를 설명할 때 각각의 초점거리에 해당하는 화각을 알기 쉽도록 환산 초점거리(equivalent focallength)를 사용하게 된다.

환산초점거리란 현재 사용하고 있는 사진기와 렌즈를 찍을 수 있는 화각과 같은 화각을 135필름을 사용하는 사진기로 구현하기 위해서는 135필름 사진기에 몇mm 초점거리를 가진 렌즈를 사용해야 하는지를 의미한다. 화각과 관련이 깊은 용어이기 때문에 환산 화각이라는 표현이 일반적으로 사용되고 있다. 환산 초점거리(환산 화각)는 통상 mm단위로 말한다.

예를 들어 포서스 14mm 렌즈의 환산 초점거리는 28mm이며, 이의 의미는 포서스 14mm 렌즈로 보여주는 화각이 135포맷 사진기 28mm 렌즈로 보여주는 화각과 같다는 것이다.

환산초점거리가 필요하며 많이 사용되는 이유는 실제 초점거리만으로는 알기 어려운 화각의 변화를 직접적으로 표현함으로써, 전술한 화각의 변화를 보기 쉽기 때문이다.

또, 이러한 초점 거리의 변환 비율을 크롭 팩터라고 한다. 크롭 팩터는 최종 결과물, 즉 사진 또는 모니터를 통해 볼 때 나타나는 거리감이나 광각 망원의 정도를 알 수 있게 해 기존 135 포맷 필름과 비교되는 비율을 알 수 있게 해준다. 예를 들면 동일 조건, 즉 같은 조리개, 같은 초점길이의 렌즈로 같은 거리에 위치하는 피사체를 촬영했을 경우, 변화하는 피사계 심도(depthoffield, DOF)나, 혹은 배경 압축 효과등도 종래의 135 포맷비로 미리 추측할 수 있다.

따라서 중형사진기에서 소형 콤팩트 디지털사진기에 이르기까지 모든 디지털사진기의 센서 크기에 크롭팩터를 적용해 렌즈 환산 초점거리를 알 수 있다.

다양한 센서의 크기에 따라 변화하는 화각 즉 환산 초점거리의 변화는 모든 사진기에 적용할 수 있고 콤팩트 디카, 중형 포맷, 그리고 대형 포맷도 예외는 아니다.

예를 들어 콤팩트 디지털 사진기의 실제 초점거리에 해당하는 화각은 크롭 팩터를 통해 간단히 환산 초점거리로 변환해 쉽게 알 수 있다.

크롭 팩터와 환산 초점 거리 계산 방법
환산 초점거리(환산 화각)를 구하는 공식은 다음과 같다.

실제 초점거리 × 해당 제품의 크롭 팩터(Crop Factor) = 환산 초점거리
디지털 컴팩트 카메라의 경우, 가장 자주 사용되는 12.3 인치 센서의 경우를 들면, Canon IXUS 210 카메라의 경우, 렌즈의 실제 초점 거리가 f = 4.3 mm ~ 21.5 mm이며, 센서의 대각선 길이가 7.7 mm[10]이다. 대각선 길이가 43.27mm에 해당하는 135포맷 필름과 비교하면 크롭 팩터는 약 5.62배에 해당한다.

실제 초점거리에 해당 크롭 팩터를 곱하면 환산 초점거리가 산출되는데, 이는 135포맷에서의 약 24mm~120mm에 상당한다.

상기와 같이 간단한 계산으로 Canon IXUS 210 제품의 환산 초점거리(환산 화각)가 24mm~120mm로 표시하고, 이것에 해당하는 제품 정보를 볼 수 있다.

현재, 시판되고 있는 렌즈 일체형 디지탈카메라는, 제품 스펙이나 상품의 정보로부터 135 필름 카메라 기준 환산의 초점거리를 표시하는 것이 일반적이다.