요즘 논란이 많은 6D Mark2의 DR, 무엇이 문제일까?

안녕하세요 지름입니다.
최근에 캐논에서 6D Mark2가 나왔는데 DR로 인한 논쟁이 많습니다.
많은 분들이 이 DR이 어떤 건지 잘 모르시고, 단지 암부복원능력이라고만 생각하시는 분들도 있습니다.
그래서 이 DR(다이나믹 레인지)가 무엇인지 알아보는 글을 썼습니다.
https://blog.naver.com/lee000122/221069784150
네이버 블로그이고, 오늘 시작한 만큼 상업적 용도는 전혀 없습니다.
링크 타고 들어가기 귀찮으신 분들을 위해 아래에는 본문을 그대로 복사하도록 하겠습니다.
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안녕하세요 지름입니다.
최근에 캐논에서 6D Mark2가 나왔는데 DR로 인한 논쟁이 많습니다.
많은 분들이 이 DR이 어떤 건지 잘 모르시고, 단지 암부복원능력이라고만 생각하시는 분들도 있습니다.
그래서 오늘은 이 DR(다이나믹 레인지)가 무엇인지 알아보도록 하겠습니다.
일단 다이나믹 레인지의 뜻을 알아볼텐데요,
다이나믹 레인지는 과부하 레벨과 최소 신호 레벨 사이의 차이를 나타낸 것입니다.
즉, 사진에서는, 그 사진이 가지고 있는 가장 밝은 부분과 가장 어두운 부분의 사이의 폭을 나타내는 거겠죠.
그래서 이 다이나믹 레인지가 넓을 수록 한 사진이 더 많은 범위의 밝기를 갖게 되는 겁니다.
그렇다면 이 다이나믹 레인지가 왜 논란이 되고, 어느정도로 중요하냐가 궁금하실 텐데요
많은 분들이 풍경을 촬영할 때에는 DR이 높은 카메라가 좋고, 인물을 촬영할 때에는 별 차이가 없다고 하시는데
그 이유에 대해서도 한번 살펴보도록 하죠.
아, 설명에 들어가기 이전에 앞서 오늘 설명은 한 가지 체널(흑백)에 대해서만 하겠다는 걸 말씀드리고 싶네요.
R, G, B 체널을 각각 따로 하면 설명하기가 복잡해지기 때문입니다.
오늘 쓴 글만 제대로 이해하시면 여러 채널이 있을 때에도 적용하기 쉬우실 겁니다.

먼저, 위와 같은 다양한 밝기를 가지고 있는 현실 세계(위 그림의 '실제')에서 카메라는 특정한 밝기밖에 받아들이지 못합니다.
그리고 그 후 JPEG로 컨버팅을 거치면서 그 범위는 더 좁아지게 되죠.
물론 JPEG가 담을 수 있는 범위도 (색역마다 다 다르지만) 꽤 넓지만
우리가 본 풍경을 그대로 담아내기엔(우리 눈의 DR이 카메라보다 넓기 때문에) 부족하죠.
예를 들어 대낮에 눈으로 본 아름다운 풍경을 찍고 싶은데,
JPEG로 아무리 노출을 맞춰 찍으려고 해도
평균노출로 찍으니 하늘은 너무 밝게 땅은 어둡게 나와서 아무것도 안 보이고
땅에 노출을 맞추면 하늘이 하얗게 나오고, 하늘에 노출을 맞추면 땅이 까맣게 나오는 상황이 있다고 합시다.
JPEG의 DR로는 턱없이 모자란 이 풍경 사진에서
카메라의 RAW포맷을 이용해 촬영을 하면
후보정을 통해 어느정도 많은 데이터를 살려낼 수 있습니다.
(여기서, 후보정을 어렵다고 생각하시는 분들이 많은데
위의 경우에서는 '밝게 찍힌 하늘의 노출을 낮추고, 어둡게 찍힌 땅의 노출을 올린다'라는 것밖에 없습니다.)
한 번 예시와 함께 살펴볼까요?

먼저 위 사진을 한 번 봅시다.(RAW 원본파일을 아무것도 변환하지 않고 JPEG로 컨버팅만 한 것입니다.)
이 사진은 보시다시피 노출을 잘못 맞췄죠.

이를 히스토그램으로 보면 우측(밝은 부분)으로 심하게 쏠려 있는 걸 보실 수 있습니다.
이는 저 사진(JPEG상태)에서 밝은 부분이 매우 많다는 얘기입니다.
또, 오른쪽 위의 회색 삼각형은 R, G, B 체널 모두 DR을 넘어선 부분이 있다는 얘기입니다.
이 히스토그램을 토대로 보면, 이 사진(JPEG)은 쓸 수 없는 사진이 된다는 겁니다.
흔히 말하는 '화이트홀'이 생겼기 때문이죠.
하지만 제 카메라의 센서가 받아들일 수 있는 밝기의 범위는 위 사진(JPEG)보다 넓습니다.
제 카메라가 받아들인 데이터의 히스토그램을 보겠습니다.

오버난 부분이 거의 없는 걸(맨 오른쪽 약간 튀어나온 부분이 카메라의 DR을 넘어선 부분입니다.) 확인하실 수 있습니다.
그럼 이 사진을 '약간의' 기초 보정(노출, 하이라이트, 암부, 클리핑만)을 통해 살려보도록 하겠습니다.
(노출을 거의 2스텝 낮추었습니다. 캐논동에서 많은 분들이 '1스텝 이상 보정할 사진이면 차라리 버린다'라고 하시는데 아래 결과물을 한 번 봐보시죠.)

이렇게 매우 쓸만한 사진이 나오는 걸 보실 수 있습니다.
이렇게, DR이 넓으면 적정 노출을 못맞췄을 때, 혹은 한 장면에 노출 차이가 심한 두 개 이상의 피사체가 있을 때에 버리는 사진이 적어집니다.
그러므로 DR은 AF, 화소만큼 중요한 카메라의 특징이죠.
그렇다면, JPEG에서 DR을 높이는 방법은 없을까요?
물론 있습니다. 색역을 넓히거나 콘트라스트(대비)를 낮추면 됩니다.
하지만, 이 방법들은 같은 비트에서 계조의 손해가 있습니다.
왜냐하면 더 넓은 범위를 같은 단계로 나눠야 하기 때문이죠.
쉽게 그림으로 보겠습니다.

이 이미지에서 위, 아래의 비트수는 같습니다.
하지만 아래 사진은 더 좁은 DR을 갖기 때문에 계조가 더 촘촘한 걸 보실 수 있습니다.
(물론 RAW에서도 비트에 따라 계조가 차이나긴 하지만
12bit, 14bit정도 되는 RAW에서는 거의 무의미하다고 볼 수 있습니다.
이게 유의미하다고 하시는 분들도 있는데
12비트 RAW의 어느 한 부분의 콘트라스트를 8배로 높인 후 8bit JPEG로 컨버팅해도 계조가 무너지지 않습니다(완벽하게 연속적인 계조를 갖습니다).
즉, 진짜 극한의 보정이 아니라면 별 의미가 없는 것이죠.)
어쨌든, 이 방법을 사용하여 DR을 높이면 계조가 무너지게 됩니다.
그래서 카메라 제조사에서는 DRO라는 기능을 넣습니다.
이 기능은 명암 차가 분명한 두 개의 피사가 있을 때,
그 두 개의 피사체 사이의 명암 차는 줄이고, 한 피사체 내부에 있는 명암 차는 유지함으로써계조도 유지하고, DR도 확보하는 것이죠.
물론 가장 좋은 것은 RAW로 촬영한 후 직접 보정을 하는 겁니다.
어쩌다보니 오늘 글에서는 RAW와 JPEG의 차이에 대해 많이 얘기하게 됐는데
위 내용의 'RAW 파일' 대신에 'DR이 넓은 카메라', 'JPEG' 대신에 'DR이 좁은 카메라' 를 넣어서 읽으셔도 무방합니다.
즉 RAW와 비교한 JPEG의 단점은
다른 동시대 카메라와 비교한 6D Mark2의 단점이라고 보셔도 된다는 거죠.
오늘 DR에 대한 얘기는 여기까지 하겠습니다.
궁금하신 내용이나 잘못된 부분 있으면 댓글이나 쪽지로 알려주세요.
긴 글 읽어주셔서 감사합니다.