거리와 원근

망원은 배경을 당기는가

같은 사람을 두 번 찍는다고 하자. 한 번은 광각 렌즈로 가까이 다가가서, 한 번은 망원 렌즈로 멀리 물러서서. 두 사진에서 사람의 크기를 같게 맞추면 배경이 확연히 다르다. 광각 사진에서는 뒤의 서가가 작고 멀리 물러나 있고, 통로가 길게 뻗는다. 망원 사진에서는 서가가 사람 바로 뒤에 붙어 있는 듯 크고, 통로 끝의 창이 어깨 옆까지 다가와 있다. 사람들은 이것을 "망원 압축"이라고 부른다.

그림 1이 이 장의 결론을 미리 보여 준다. 배경이 크게 보이는 것은 B가 망원을 썼기 때문이 아니라 멀리 섰기 때문이다. B가 같은 자리에서 광각으로 찍었다면 사람은 작게, 창은 그만큼 작게 찍힌다. 그 사진의 가운데를 잘라 키우면 망원 사진과 똑같아진다. 5장에서 본 대로, 같은 자리에서는 렌즈를 바꾸는 것도 자르는 것도 담는 범위를 바꿀 뿐이다.

같은 자리에서는 줌이 곧 자르기다

직접 확인한다. 아래 두 그림은 책방 E의 통로 입구 앞에 선 같은 카메라의 사진이다. 왼쪽(경계선 왼편)은 18 mm로 찍은 사진의 가운데를 잘라 키운 것, 오른쪽은 줌을 당겨 처음부터 그 화각으로 찍은 것이다. 경계선을 끌어 비교하고, 슬라이더로 줌의 초점거리를 바꾼다.

렌즈는 장면을 상으로 옮기는 장치일 뿐, 장면 속 물체들 사이의 크기 비와 겹침을 정하지 않는다. 그것을 정하는 것은 빛줄기가 모이는 한 점, 곧 카메라의 위치다. 이 점을 시점(Point of view, center of projection)이라고 한다. 원근을 바꾸고 싶으면 시점을 옮겨야 하고, 그것은 발로만 할 수 있다. 사진에서 원근(Perspective)이라는 말은 이 시점이 만드는 크기와 모양의 관계를 가리킨다.

원근은 거리가 정한다

카메라에서 \(D\)만큼 떨어진 물체와, 그보다 \(\Delta\)만큼 더 뒤에 있는 같은 크기의 물체가 있다. 상의 크기는 거리에 반비례하므로(5장의 \(h = fH/D\)) 앞의 것이 뒤의 것보다 몇 배 크게 찍히는지는 초점거리와 상관없이 정해진다.

이 식이 "망원 압축"의 전부다. 사람을 같은 크기로 찍으려면 멀리 설수록 긴 초점거리가 필요하니, 망원으로 찍은 사진에는 언제나 \(D\)가 큰 원근, 곧 앞뒤가 비슷한 크기로 붙어 보이는 원근이 담긴다. 렌즈 때문에 압축된 것이 아니라 멀리서 본 장면이 원래 그렇게 생겼다. 아래에서 주인의 크기를 화면에 고정해 두고 카메라를 앞뒤로 움직인다. 초점거리는 주인의 크기가 같게 유지되도록 저절로 바뀐다.

창이 커지는 정도는 식 그대로다. 주인에서 창까지가 4.4 m일 때 0.6 m에서 보면 창은 주인보다 \((0.6 + 4.4)/0.6 \approx 8.3\)배 멀고, 3 m에서 보면 \(7.4/3 \approx 2.5\)배 멀 뿐이다. 같은 창이 주인에 비해 세 배 넘게 크게 찍힌다. 영화에서 카메라를 뒤로 빼며 동시에 줌을 당겨 인물은 그대로 두고 배경만 밀려오게 하는 기법(돌리 줌)이 바로 이 시뮬레이터의 움직임이다.

가까이서 찍은 얼굴

얼굴은 납작하지 않다. 코끝에서 귀까지는 깊이가 대략 10 cm쯤 된다(사람마다 다르다. 이 책은 10 cm로 단순화한다). 앞의 식에 넣으면, 카메라에서 코끝까지 30 cm일 때 코는 귀보다 \((30+10)/30 \approx 1.33\)배, 즉 33% 크게 찍힌다. 1.5 m에서는 \(160/150 \approx 1.07\), 7%다. 팔을 뻗어 찍는 셀카(코끝까지 40~60 cm 안팎)에서 코가 커 보이고 얼굴이 좁고 길어 보이며 귀가 작아지거나 뺨 뒤로 숨는 것은 이 때문이다. 렌즈 탓이 아니라 거리 탓이다.

그래서 인물 사진가들은 오래전부터 얼굴을 담을 때 1.5 m 이상 떨어지는 것을 출발점으로 삼는다. 그 거리에서 머리와 어깨를 화면에 채우려면 풀프레임 환산 70~100 mm 안팎의 렌즈가 필요해지고, 그래서 이 범위가 흔히 "인물 렌즈"로 불린다. 순서가 중요하다. 렌즈가 얼굴을 예쁘게 만드는 것이 아니라, 알맞은 거리를 고르면 그 거리에 맞는 렌즈가 따라오는 것이다.

올려 찍은 건물이 기우는 까닭

이제 서점 밖으로 나간다. 책방 E는 두 골목이 만나는 모퉁이의 2층 건물이고, 이 책의 모형으로 옥상 난간까지 높이가 7.2 m다(DrawingBook 5장의 값). 서윤의 눈높이 1.6 m에서 건물 꼭대기는 5.6 m 위에 있다. 꼭대기를 화면에 넣으려고 카메라를 위로 기울이면, 화면이 건물과 더 이상 나란하지 않게 된다. 그러면 건물의 수직선들도 하나의 소실점을 향해 모인다. 그림으로 그리면 3점 투시가 된다.

아래에서 카메라를 위아래로 기울여 본다. 그림을 위아래로 끌거나 슬라이더를 쓴다. 기울기가 0°일 때와 아닐 때 세로선을 비교한다.

규칙은 단순하다. 센서가 건물 벽과 나란하면(카메라가 수평이면) 수직선은 평행하게 찍힌다. 거리나 초점거리와는 상관이 없다. 기울이는 순간 수직선은 모이기 시작하고, 기울기가 클수록, 화각이 넓을수록 가장자리에서 더 많이 기운다. 수평을 지키면 건물 꼭대기를 넣기 위해 화면 위쪽 여유가 필요하고, 그 대가로 화면 아래쪽이 길바닥으로 찬다. 건축 사진의 오래된 숙제가 여기서 나온다. 수평을 지키면서 화면의 위쪽만 담을 수는 없을까.

원근 보정: 시프트와 소프트웨어

수평을 지키면서 화면 위쪽을 담는 방법은 세 가지다. 첫째, 렌즈를 센서에 대해 위로 평행 이동한다. 이것이 시프트(Shift, 대형 카메라에서는 라이즈), 곧 렌즈의 광축을 센서 가운데에서 비켜 놓아 이미지 서클의 위쪽 부분을 받는 방법이다. 센서는 여전히 건물과 나란하므로 수직선이 평행하다. 시프트 기능이 있는 렌즈는 이미지 서클이 커서 비켜 놓아도 상이 모자라지 않게 만들어져 있다.

둘째, 수평으로 넓게 찍고 아래쪽을 잘라 낸다. 시프트와 기하가 똑같다. 차이는 버리는 화소다. 셋째, 기울여 찍은 뒤 소프트웨어로 사진을 사다리꼴로 펴서 수직선을 세운다(원근 보정(Perspective correction, 키스톤 보정)). 이것은 사진을 수평 카메라가 찍었을 모습으로 다시 투영하는 계산이다. 위쪽을 넓게 늘리므로 가장자리가 잘려 나가고, 위쪽 부분은 늘어난 만큼 화소가 성기다. 아래에서 세 방법과 기울여 찍은 원본을 같은 장면으로 비교한다.

세 방법 모두 결과의 원근은 같다. 시점은 그대로이고, 센서가 건물과 나란한 화면으로 다시 맞춘 것이기 때문이다. 다른 것은 대가다. 시프트는 렌즈 값을 치르고, 수평 + 자르기는 화소를 버리고, 소프트웨어 보정은 화소를 버리는 동시에 위쪽을 늘린다. 휴대폰과 편집 프로그램의 "원근 보정"이나 "수직 맞추기" 기능은 세 번째 방법이다. 기울기가 몇 도 안팎일 때는 거의 표가 나지 않지만, 크게 기울인 사진을 펴면 위쪽이 흐리고 창문이 세로로 늘어난다.

규칙을 깨는 원근

수직선을 세우는 것이 언제나 정답은 아니다. 높은 탑을 바로 밑에서 올려다본 사진은 수직선이 하늘의 한 점으로 모이면서 높이와 아찔함을 전한다. 이때 수직선을 펴 버리면 오히려 "올려다보았다"는 경험이 사라진다. 기준은 기울기가 의도로 보이는가, 실수로 보이는가다. 3~5° 남짓 살짝 기운 수직선은 실수처럼 보이기 쉽고, 크게 기울인 수직선은 분명한 선택으로 읽힌다. 반쯤 기운 것이 가장 어색하다.

동아시아 산수화에도 비슷한 생각이 있다. 북송의 화가 곽희는 『임천고치』에서 산을 보는 세 방식, 곧 산 아래에서 꼭대기를 올려다보는 고원(高遠), 앞산에서 뒷산 너머를 들여다보는 심원(深遠), 가까운 산에서 먼 산을 바라보는 평원(平遠)을 구별했다. 한 화면 안에서 이 시선들이 섞이기도 한다. 사진은 원칙적으로 한 시점에서 한 번에 찍히지만, 여러 장을 이어 붙이거나 위쪽과 아래쪽을 다른 기울기로 찍어 합치면 사진도 여러 시점을 품을 수 있다. 무엇이 "맞는 원근"인지는 장면을 어떻게 경험하게 하려는가에 달려 있다.

종합: 주인 인물 사진 계획기

마지막으로 거리와 초점거리를 함께 골라 인물 사진을 계획한다. 주인은 통로 입구에서 1 m 안쪽에 서 있다. 평면도의 손잡이로 카메라 자리와 방향을 정하고, 카메라와 초점거리를 고른다. 판정은 두 가지다. 머리부터 가슴까지가 화면에 담기는가, 코끝 대 귀의 배율이 1.07 이하인가.

계획기를 돌려 보면 통과하는 조합이 하나가 아니다. 코끝까지 거리로 50 mm 단렌즈는 1.4~2.2 m, 줌의 55 mm는 1.4~2.4 m, 휴대폰 2×는 1.4~1.5 m에서 통과한다(세로로 든 경우). 공통점은 거리다. 코끝까지 1.43 m보다 가까우면 어떤 렌즈로도 통과하지 못한다. 렌즈는 그 거리에서 원하는 크기를 만들어 주는 도구일 뿐이다.

서윤의 촬영 노트