[스크랩] HD 카메라 활용방법(1)

ENG카메라맨을 위한 HD Camera 활용 방법(1)
- Luminance Signal Control

구재모
서강대학교 영상대학원 M.A. 과정

각 방송사의 HDTV방송이 본격화되면서 HD방송장비 도입과 더불어 이를 활용한 고품질 영상제작에 대한 관심이 높아지고 있다.  기존의 제작 방식과는 다른 새로운 제작 환경의 도래라는 거시적 측면의 변화가 프로그램 제작 일선에서 영상을 만들어내는 카메라맨들에게 직접적으로 미치는 변화는 무엇보다도 아직까지 현장에서 널리 사용되고 있는 아날로그 베타캄에서 디지털 HD Camera로 제작 도구가 변화한다는 점일 것이다.
기존에 사용되고 있는 베타캄과 비교해 볼 때, HD Camera의 가장 큰 특징은 카메라맨이 원하는 영상을 손쉽고 섬세하게 구현하는 것이 가능하도록 해 주는 여러 가지 기능들이 대폭 수용되었다는 점이다.
이 글에서는 방송카메라맨들이 좀 더 향상된 고품질 HD영상을 구현하기 위해 알아두어야 할 HD Camera의 몇 가지 기능들에 대해서 살펴보고 분석해 보고자 한다.

1. Sony HD Camera의 기종별 특성

HDW-F900	HDW-700/700A	HDW-730/750
▷  F10.0@2000 Lux   ▷  12Bit A/D   ▷  Multipie Format        (Porgressive Scan)        - 23.98PsF, 24 PsF        - 25PsF        - 29.9 PsF, 30PsF        (Interlace Scan)        - 50 I        - 59.94I, 60I   ▷ Advanced Matrix        - Standard Six Way        - 16 way Multi Matrix	▷  F8.0@2000 Lux   ▷  10Bit A/D   ▷  Multipie Interlace Format        - 50I, 59.94I 60I   ▷ Linear Matrix        Standard Six Way   ▷  Lower Price	▷  F10.0@2000 Lux   ▷  12Bit A/D   ▷  Multipie Interlace Format        - 50I, 59.94I, 60I   ▷ Advanced Matrix       - Standard Six Way       - 16 way Multi Matrix   ▷ Standard HD-SDI Output   ▷ New Optional Feature       - Image Cache(7Sec Data Loop)   ▷ Internal Down Converter       - Composite and SDI Output       - Selectable Aspect Ratio

    CineAlta라는 이름을 가지고 있는 HDW-F900의 경우 방송용 Interlace 30프레임(59.94I 또는 60I) 방식 외에 영화용으로 사용 가능하도록 Progressive 24프레임 방식을 별도로 채용하고 있으며, 이 외 여러 가지 기능 측면에서 Sony 제품군 중에서는 최상위 기종이다.
   현재 국내에는 Sony 외에도 Panasonic, Philips 등 다양한 HD Camera들이 소개되었으나, 이 글에서는 방송용 ENG HD Camera로 가장 많이 보급되어 있는 Sony 제품을 예로 들고자 하며, 하위기종의 기능을 대부분 포함하고 있는 HDW-F900을 기준으로  설명하고자 한다.

   2. HDW-F900의 Menu System
   HD Camera의 외형적인 모습은 기존에 사용되고 있는 베타캄과 크게 다르지 않다.  그러나 대부분의 중요한 기능들을 제어하는 HD Camera의 Menu System은 베타캄에 비해서 상당히 복잡한 편인데, 이 Menu System에 대한 충분한 이해 없이는 HD Camera가 구현할 수 있는 영상을 제대로 만들어 낼 수가 없다.
   위의 표에서 설명한 HDW-F900의 메뉴시스템을 살펴보면, 카메라의 기계적인 부분을 제어하는 메뉴들을 제외하고, 실제로 이미지 구현과 직접적으로 관련이 있는 항목들을 분류하면 다음과 같이 크게 세 부분으로 나눌 수 있다.

     (1) 밝기 신호(Luminance Signal) 조절
     (2) 색 신호(Chroma Signal) 조절
     (3) 선명도(Image Enhancement) 조절

   색 신호 조절의 경우 카메라 자체에서 Color Matrix 등 다양한 기능을 사용할 수 있지만, 특별한 상황이 아니고서는 조명, 미술 파트에서 처리를 해 주거나 후반작업으로 넘기는 것이 안전하다.  선명도 조절의 경우, 대형 스크린에 상영되는 영상물일 경우는 이 기능을 사용하지 않거나 아니면 최소한으로 사용해야 하지만, TV용 영상물일 경우에는 선명도 조절 기능을 적절히 사용해야만 선명하고 깨끗한 영상을 얻을 수 있기 때문에 매우 중요한 기능이다.  하지만 이 기능 역시 촬영 단계에서는 적절한 수준으로 사용하고 후반작업에서 보충작업을 해 주는 것이 안전하게 작업할 수 있다.

    그러나 밝기 신호 조절의 경우는 색 신호 조절이나 선명도 조절과는 달리, 촬영단계에서 정확한 영상을 얻지 못하면 후반작업에서도 처리할 수 없는 경우들이 생기기 때문에 다른 두 가지 기능들에 비해서 밝기 신호(Luminance Signal) 조절 기능은 카메라맨들이 적극적으로 사용해야 할 필요성이 있는 기능이다.

사진 1 <Luminance Signal 조절 전>

사진 2 <Luminance Signal 조절 후>

   예를 들어, 위의 사진과 같이 화면 내에서 하얗게 표현된 부분은 후반작업 과정에서도 복원할 수 없기 때문에 촬영 단계에서 적합한 수준으로 촬영을 해야만 하는 필요성이 생기는 것이다.  그런데 위와 같은 상황에서 렌즈의 조리개를 이용한 방법은 전체적인 밝기 정도를 변화시키기 때문에 실내에서 추가 조명을 이용한 방법이 필요하지만, HD Camera에서는 간단한 메뉴 조작만으로도 실내에서의 추가 조명 없이도 위와 같은 효과를 손쉽게 얻을 수 있다.  HD Camera Menu System의 특성은 복합적인 Signal 체계에서 서로 다른 Signal 영역에 영향을 주지 않고 특정한 Signal 영역을 독립적으로 조절 가능하기 때문에, 위의 샘플 사진에서처럼 프레임 내의 섬세한 영상표현이 가능해 지는 장점을 가진고 있다.  (사진1, 사진2은 단순히 설명의 이해를 돕기 위한 샘플 사진이므로, 실제 제작에서는 프레임내의 노출 차이 정도에 따라서 위 사진과 같은 효과를 얻을 수 없는 경우가 발생할 수도 있다.)

   3. Gamma 곡선에 대한 이해

   HD카메라에 대해 충분한 이해를 하기 위해서는 우선 카메라로 들어오는 빛의 신호가 전기적인 Signal로 변환된 상태를 표시해 주는 Waveform Monitor와 Vector Scope를 이해해야만 한다.  비유를 하자면, 의사가 환자의 몸 상태를 나타내는 X-ray 사진을 판독하듯이 HD카메라맨은 HD Camera의 이미지 상태를 파형으로 표시해 주는 Waveform Monitor와 Vector Scope를 충분히 이해해야만 정확한 영상을 구현할 수가 있다.  물론 TD나 VE 역할을 담당하는 Staff만큼 깊은 이해를 요구하는 것은 무리이지만, 최소한 카메라로 들어오는 이미지의 상태가 어떤 상태인지는 알고 있어야 한다.  그렇기 때문에 한국의 제작 시스템에서는 무리가 될 수 있겠지만, 이상적인 방법은 야외 촬영에서도 HD제작의 경우에는 Waveform Monitor와 Vector Scope를 참고하는 것이 가장 이상적이다.(현재 국내에 도입되어 있는 HD용 Waveform Monitor는 Vector Scope 겸용 제품들이다.  최근에는 발표된 6" LCD 타입의 Vector Scope 겸용 Waveform Monitor는 충분히 활용 해 볼 수 있는 제품으로 생각된다.)

사진 3

사진 4

    우선 11단계의 관용도 범위를 가지는 HD Camera에서 사용되는 Grey Scale Chart는 사진3과 같이 모두 11개의 막대로 이루어져 있다.  정확한 Signal 출력을 위해서 2000룩스 3,200K 상태로 조명을 맞춘 다음 카메라로 들어오는 신호를 Waveform 모니터로 확인해 보면 사진4와 같이 표현된다.
   <개념 설명>
   ① Black : Grey Scale Chart에서 검은색 막대에 해당하는 부분이다.  일반적인 Standard Setup 상태에서는 7.5 IRE 정도로 설정되어 있다.  Menu System에서는 Paint Menu#4, Black Gamma 항목에서 조절할 수 있다.
   ② Gamma Crossover : 서로 엇갈린 방향으로 진행되는 위·아래의 막대가 Waveform Monitor에서 교차하는 부분.  Menu에서는 Paint Menu#3, Gamma Level 항목에 해당되며 이 값을 변환시켰을 때는 Gamma 곡선 전체를 위·아래로 이동시킬 수 있다.
   ③ Knee : Knee Point라고 하며, 비디오 신호가 압축되기 시작하는 출발점, 다시 말해서 화면상에서 하얗게 표현되기 시작하는 위치이다.  Menu에서는 Paint Menu#6, KNEE 항목에서 조절할 수 있다.
   ④ White Clip : 비디오 신호가 완전히 압축된 상태, 다시 말해서 화면상에서는 완전하게 하얀색으로 표현되는 위치이다.  Menu에서는 Paint Menu#6, KNEE 항목에서 조절할 수 있다.
   ⑤ Slope : Knee Point와 White Clip 사이의 기울기.  기울기 각도를 변화시킴으로서 하이라이트 영역에서의 표현되는 Contrast 정도를 조절할 수 있다.  Menu에서는 Paint Menu#6, KNEE 항목에서 조절할 수 있다.

사진 5 <Sample Test Signal>

위의 Gamma 곡선은 정상적인 상태는 아니며, 딘지 각 개념의 이해를 돕기 위해 Knee Point, Slope, White Clip 항목을 임의로 조절한 상태이다.

위의 사진5은 Paint Menu 1번∼6번 항목에 있는 TEST 항목을 이용해 출력한 Test Signal이다.  이 Test Signal이 Waveform Monitor를 통해 나타나는 감마곡선은 아래와 같다.

   4. Paint Menu 실전 응용

   HDW-F900 Menu System에서 Paint Menu 항목에 해당하는 것은 주로 이미지 Control과 관련된 항목들이 모여있는 곳이다.  이번 호에서는 볼 Luminance Signal Control과 관련해서, 현장에서 주로 많이 다루게 되는 것은 Shadow 영역 조절과 하이라이트 영역 조절이다.
   HDW-F900 Menu System의 큰 특징은, Shadow 영역이나 하이라이트 영역을 조절할 때 값을 변환시킨 해당 영역만을 독립적으로 변화시키며, 그 영역을 제외한 다른 Signal 영역에는 전혀 영향을 미치지 않는다.

     ① Paint Menu #3  <GAMMA>
   

   ▶ Level : 이 항목의 값을 조절하면 Gamma Crossover Point 위치를 조절함으로써 Gamma 곡선 전체를 위·아래로 이동시킬 수 있다.  조절 범위는 -99 ∼ +99 이며, (+)값으로 갈수록 Gamma Crossover Point는 위로 이동하고, (-)값으로 갈수록 Gamma Crossover Point는 아래로 이동한다.  또한 Gamma Crossover Point가 아래로 적당히 내려갈수록 Color Saturation을 얻을 수 있다.  조절 범위는 -99 ∼ +99 이지만, 실제 이동 정도는 +/- 10%(IRE) 정도이다.(참고 : R,G,B는 각 색 신호로 분리해서 조절을 할 수 있는 값이며 M은 Master, 즉 R,G,B 전체를 조절하는 값이다.)
   ▶ COARSE : 이것은 Baseline Gamma를 설정하는 항목이다.  세 가지(0.4 / 0.45 / 0.5)로 설정할 수 있으며, 일반적으로 0.45 로 설정하는 것이 무난하다.  COARSE는 Gamma Crossover Point를 결정하는 기본 값이며, Gamma Level은 기본 COARSE 값에서 좀 더 세밀하게 조절하기 위한 항목으로 이해하면 된다.
   ▶ Table : HDW-F900 에서는 모두 6가지의 Standard Gamma Table을 제공하고 있다.
     (1) 1 - 3.5(General ENG Use)
     (2) 2 - 4.0 (EFP Operation, No Black Stretch.)
     (3) 3 - 4.0 (EFP Operation, With Black Stretch.)
     (4) 4 - 4.0 (SMPTE-240M)
     (5) 5 - 4.5 (ITU-709)
     (6) 6 - 5.0
     <참고> Standard Setup 상태에서 Gamma 곡선의 다양한 변화
   
    ▶ Black Gamma 항목은 이미지 내에서 다른 부분에는 영향을 주지 않고 어두운 부분에만 영향 미치는 기능이다.  이 Black Gamma 항목은 다시 두 가지, R/G/B and Master Signal 조절과 Y(Luminance) Signal 조절로 나누어서 사용할 수 있다.  R/G/B 항목의 조절은 Shadow 영역에서의 Color Siganl을 조절하는 것인데, 예를 들어 밤 씬의 경우 달빛의 푸른 기운만을 조금 가미하고 싶다면 [B] 항목만을 적당히 조절해 주면 다른 필터 사용 없이도 훌륭한 효과를 얻을 수 있다.  Master의 경우 Y(luminance) Signal 조정과 유사하지만 잘못 사용할 경우 Signal에 불필요한 Chrominance Noise를 증가실 수 있기 때문에, Shadow 영역에서 Color를 변화시킬 필요가 없다면 그냥 Y 항목만을 조절하는 것이 바람직하다.  

COARSE : 0.45 Gamma Table : 2	COARSE : 0.45 Gamma Table : 4
COARSE : 0.45 Gamma Table : 3	COARSE : 0.45 Gamma Table : 5
② Paint Menu #4  <BLACK GAMMA>

    ▶ Range : 이것은 Black Gamma 조정 값이 영향을 미치는 범위를 설정해 주는 항목이다.  모두 4가지를 이용할 수 있는데, 15% / 25% / 35% / 50% 중에서 선택 할 수 있으며 각 %의 의미는 0%(IRE)에서 부터의 범위를 말하는 것이다.  사용하게 될 영역의 범위는 주어진 촬영 상황의 조명 상태와 Shadow 영역에서의 노출치와 깊은 관계가 있으므로 일관되게 설명할 수 는 없으며, 각 촬영 상황마다 모니터로 확인하거나 Waveform 모니터에 나타난 상태를 보고 효과를 원하는 범위만큼을 선택해서 사용하면 된다.
이 Black Gamma 기능은 실제 촬영에서는 유용하게 쓰일 수 있는 매우 막강한 기능 중 하나이다.  이 기능을 적절히 사용했을 경우는 화면내 어두운 영역에서의 표현력을 증가시킬 수 있으며, 사용하는 범위에 따라서 1 stop 또는 그 이상 더 효과를 얻을 수 있다.  그러나 지나치게 사용하거나 부족하게 사용하면 Shadow 영역에서 불필요한 노이즈를 발생시키거나 그림자 영역이 뿌옇게 나타나는 부작용을 초래할 수도 있으므로 주의해서 사용해야 한다.
모든 촬영 상황이 다르기 때문에 여기서 기본적인 수치는 제공해 주기는 어려우므로 사용하는 카메라맨들이 다양한 테스트를 통해 경험적인 수치들을 축척하는 것이 바람직 할 것이다.

align="center" style="line-height:150%;">③  Paint Menu #6  <KNEE>

    이 항목들은 하이라이트 영역에만 독립적으로 영향을 미치는 항목들이다.  역시 R/G/B 와 Master를 분리해서 사용할 수 있으나, 일반적인 경우 R/G/B Signal을 조정하는 경우는 많지 않으며 주로 Master 값만을 사용하면 된다.
   Standard Setup 상태에서는 모든 값들이 0으로 설정되어 있으며 역시 조절 범위는 -99 ∼ +99 이다.  각 수치의 대응 IRE 값은 아래와 같다.

   ▶ Knee Point  0 = 98 IRE
                       -10 = 94∼95 IRE
   ▶ Slope : (-) 값으로 갈수록 기울기는 커지며, 하이라이트 영역에서 표현할 수 있는 Contrast 차이가 커져서 표현할 수 있는 범위가 늘어난다.
   ▶ White Clip 0 = 102∼103 IRE
                    -50 = 106 IRE
                    -99 = 108 IRE
   ※ 위에서 설명한 값들은 Standard Setup 상태에서의 해당 값들의 기준 상태를 설명한 것이며, 실제로 Knee Point, Slope, White Clip은 서로 연동에서 움직이기 때문에 기준 수치들은 유동적으로 움직일 수 있다. (아래의 그림들을 참고할 것)
   ▶ Knee Saturation
       : 이 기능은 세밀한 값을 조정하는 것이 아니라 On/Off에 의해서 자동으로 작동하는 기능인데, 주로 Knee Point 보다 위에 위치한 영역에서의 Chroma Signal을 보충해 준다.  예를 들어 인물의 얼굴 위에 생기는 하레이션 등을 적절히 제거해 주어 Skin Tone을 부드럽게 표현 해 줄 수 있다.  촬영 상황에 따라 다르기 때문에 특정한 경우 이 기능을 사용하더라도 육안으로 확실하게 구별하기 힘든 상황도 많지만, Waveform 모니터로 관찰해 보면 실제적으로 약 1/2 Stop 정도를 더 확보해 줄 수 있는 기능이다.
<-----   <참고1, 2, 3 Knee Menu 조정의 예>

   맺으며
   지금까지 HDW-F900 기종의 Menu System에 대한 부분적인 설명과 함께 현장에서 사용할 수 있는 몇 가지 유용한 기능들에 대해서 살펴보았다.  이러한 HD Camera의 Menu System을 이해하고 사용하기 위해서는 Video Signal에 대한 기본적인 이해가 선행되어야 하고 이것을 현장에서 적용시켜 사용해야 하는데, 지금까지의 제작환경을 고려해서 살펴본다면 HD Camera를 사용해 제작을 할 때에는 카메라맨이 담당하는 촬영 분야의 영역이 기존의 베타캄을 이용한 제작 방식에 비해 훨씬 더 확장되는 특징을 찾을 수 있다.  다시 말해서, HD Camera를 사용할 때에는 촬영의 영역이 기존에는 포스트 프로덕션 영역에 속해 있던 Video Engineering 영역과 중첩되는 부분이 발생하는데, 바로 여기서 '과연 카메라맨이 어디까지 알아야 하고 어디까지 관여를 해야 하는가?'와 같은 일종의 딜레마가 발생하기도 한다.
   HD의 경우 최종 완성물과 최대한 가까운 영상을 현장에서 만들어 내야하는 과정상의 특성이 있지만, 촬영 단계에서 모든 기능들을 제어해서 영상을 만들어 내는 것은 현실적으로 불가능 할 뿐만 아니라 오히려 최종 완성물의 품질을 떨어뜨릴 수 있는 위험적인 요소도 많이 가지고 있다.
   그렇기 때문에 HD Camera는 기계적으로 많은 기능들을 가지고 있지만 그것이 조명이나 미술 등 다른 제작 영역보다 훨씬 뛰어나다고 말할 수는 없다.  무엇보다도 HD에 적합한 조명, 미술 등의 제반 작업들이 가장 우선시 되어야 하고, 그럼에도 불구하고 포스트 프로덕션 단계에서 불가능하기 때문에 반드시 현장에서 처리해야 하는 부분만을 현장에서 카메라맨이 조절하는 방식이 한국의 제작 현실에서는 가장 이상적일 것이다.  특히 디지베타보다 훨씬 확장된 발전된 기능인 메모리 스틱 저장 방식을 적극 활용한다면 HD 본래의 우수한 품질의 영상물을 만들어 낼 수가 있을 것이다.

출처 : 햇살좋은 집

글쓴이 : 걸이아빠 원글보기

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