DPReview의 소니 a9 노이즈 및 DR 분석

https://https://www.dpreview.com/articles/7266455439/sony-a9-real-world-iso-...
 소니 a9은 기술의 총아이며, 특히 속도와 자동초점이 그러하다. 하지만 화질은 어떨까? 우리는 RAW와 JPEG의 첫인상을 살펴본 바 있으며, 인상깊었지만 다이나믹 레인지 면에서는 실제로 어떨까?
 최근 뉴욕에서의 출시 행사에서(역자 주: 미국은 23일 출시) 나는 우리의 표준 ISO-불변 테스트를 실시했다. 다만 스튜디오가 아니라(우리 스튜디오는 휴대용이 아니다...) 실제 상황에서지만 말이다. 그 결과는 밑을 보기 바란다.
 

 즉각적으로 눈에 띄는 것은 a9이 ISO-불변하는 특성이 아니라는 것이다.(역자 주: ISO-불변이란 고감도로 찍은 경우와 저감도로 어둡게 찍은 뒤 노출 보정한 경우의 노이즈 차이가 없는 것을 말한다.) 그 말은 a9이 암부 노이즈를 증가시키는 리드 노이즈를 상당히 많이 갖고 있다는 것이며, 기본 감도의 다이나믹 레인지를 제한한다는 것이다. 그러므로 같은 노출을 원할 때 카메라에서 ISO를 올리는 것이 포스트 프로세싱에서 노출을 증가시키는 것보다 더 깨끗한 이미지를 얻을 수 있다.(역자 주: 위 비교샷을 보면 ISO 6400으로 찍은 경우가 ISO 100으로 찍은 뒤 6EV 증가시킨 경우보다 훨씬 깨끗하다.)
 이는 요즘 소니 센서에서 보이는 일반적인 특성과는 다른 것으로, 우리는 높은 리드아웃 스피드가 많은 (리드) 노이즈로 이어진다고 추론한다. 다른 말로, 이 센서는 저감도 다이나믹 레인지를 희생하여 속도를 우선시 한 것이다.
 궁극적으로 이런 특성이 구형 캐논 DSLR들(혹은 니콘 D5)와 마찬가지로 a9 RAW의 노출보정 관용도를 제한하며, 대비가 높은 장면을 찍을 때 섀도우를 후보정으로 살리기 어렵게 만든다. 드라이브 모드의 차이(EFCS=전자선막, S=싱글, C=연사)의 영향도 확인 가능한데, 별 차이가 없음을 알 수 있다.
드라이브 모드의 영향

기본감도에서 드라이브 모드의 차이에 따른 DR의 차이는 사실상 없다. 그러므로 연사에서 12비트로 저하됨으로써 보는 손해는 사실상 없다는 건 좋은 소식이다. 나쁜 소식은 14비트 RAW도 12비트보다 별로 낫지는 않다는 것이다.

 우리가 언급한 대로, 드라이브 모드에 따른 암부 노이즈 차이는 없다. 이게 특히 흥미로운 이유는 싱글샷에서는 전자셔터든 기계셔터든 14비트 RAW(우리는 무압축으로 찍었다)로 찍히기 때문이다.  하지만 연사 시에는 12비트 리드아웃 모드로 바뀌는데도 차이가 없다는 말은 DR이 12스탑을 못 넘는다는 얘기이다.
 드라이브 모드에 따른 차이가 없다는 것은 14비트 RAW도 실질적으론 12EV에 해당하는 DR만을 갖고 있다는 것이며, 이에 따르면 a9의 다이나믹 레인지는 a7보다 거의 1스탑 떨어지며, a7R II보다는 더 떨어지게 된다는 의미이다.
'듀얼 게인'이 고감도 DR은 도와준다
 우리 위젯에서 고감도에서 저감도로 옮겨가다보면 ISO 640에서 갑자기 노이즈가 증가하는 걸 눈치챘을지도 모르겠다. 아래 비교에서 이를 더 분명히 볼 수 있다: ISO 500에서 3.7EV 노출 증가시킨 경우보다 ISO 640에서 3.3EV 올린 경우가 노이즈가 더 적다.
 

ISO 640에서 갑자기 노이즈가 좋아지는 것은(a7R II도 그렇다) 센서의 '듀얼 게인' 아키텍쳐 덕분이다. 듀얼 게인은 픽셀 단위의 리드아웃 중 변환 게인(즉 증폭) 과정에서 a9의 (소니 치고는) 높은 리드 노이즈를 극복하는데 도움을 준다.

 ISO 640 이상에선 a9은 그럭저럭 ISO-불변성이라 할 수 있으며, 다운스트림 리드노이즈 문제를 대부분 극복해내지만 그래도 감도를 낮추고 후보정 하는 것보다는 처음부터 고감도로 찍는 게 더 나은 결과를 낸다. ISO 640 이하에서는 낮은 변환 게인 덕분에 암부를 보정하면 즉각적으로 리드 노이즈가 두드러지는 걸 볼 수 있으므로, 피하길 바란다.
마무리
 좋은 소식은 a9이 연사에서 12비트로 떨어지는 건 걱정할 필요가 없다는 것이다: 12비트 때문에 화질이 저하되는 것은 없다. 이미 모든 DR이 12비트에 충분히 들어가기 때문이다. 나쁜 소식은 a9의 DR이 12EV를 넘지 못 하는 걸로 보인다는 것이고, 기본감도의 DR이 a7R II에 크게 쳐진다는 것이다. 고감도에서의 화질은 높은 다운스트림 리드 노이즈그 센서의 듀얼 게인 아키텍쳐 덕분에 대체로 극복되어 a7R II를 따라잡아 간다. a7R II와 ISO 51,200의 비교샷을 보자.
 

ISO 51,200의 a7R II와 a9의 비교. a7R II가 약간 낫긴 하지만 큰 차이는 없다. 노멀라이즈된(역자 주: a7R II를 리사이즈해 같은 사이즈로 만들었다는 의미) 상황에서 SNR 측정은 거의 비슷한 1.82 vs 1.48이다. ISO 25,600에서는 아예 정확히 같은 값이다.

 이런 특성 때문에 고감도가 필요한 조건이라면 저감도로 언더로 찍어서 보정하기보다는 가급적, 감도를 올려서 최소한 ISO 640 이상으로 찍는 게 가장 좋은 노이즈를 얻는 방법이다. ISO 640 이하에서는 DR 증가로 하이라이트를 얻을 수 있지만, a7R II보다 암부 노이즈가 많이 생긴다.
 재밌게도 이런 탓에 용량이 큰(47MB) 비압축 14비트 RAW는 압축열화가 없다는 점을 빼면 이점이 사실상 없다. 화질 특성을 어쩔 수 없다면 소니가 12비트 RAW에 무손실 압축(가장자리 열화를 만들어내는 2단계 구간별 압축이 없는)을 제공했더라면 손실을 최소화하면서도 용량을 많이 줄일수 있었을텐데 말이다.