그레이(Grayscale)차트를 이용한 영상신호조정

영상 조정을 위해선 일정한 조명 조건에서 여러 가지 차트를 이용해 카메라 신호를 균일하게 조정해야 합니다. 이때 사용하는 차트가 그레이(Grayscale) 차트입니다. 레퍼런스값을 얻기 위한 방법과 장비들에 대해 정리해 보도록 하겠습니다. 

 

 

1. 영상조정을 위한 필요 장비

카메라를 조정하기 위해 필요한 장비와 측정기기로는 External Focus Chart, Gray Scale/Auto Setup Chart, 조명등, 전압조정기(AVR: Automatic Voltage Regulator), 조도계(Illuminance Meter), 색온도계(Color Temperature Meter), Waveform Monitor, Vectorscope, Color Picture Monitor가 있습니다.

External Focus Chart의 경우 렌즈사에서 제공하는 차트를 사용합니다. 카메라의 포커스 조정이 카메라 조정 단계 중 가장 먼저 하는 과정입니다. 고정적으로 사용하는 Standartd형 카메라의 경우, 렌즈를 최대한 줌 아웃했을 때에 필요한 풀 포커스 조정을 자주 할 필요가 없지만, 렌즈를 교체하며 사용하는 EFP카메라의 경우는 포커스 조정이 필수적입니다. Grayscale 차트는 11단계 계조를 가진 카메라 조정용 차트를 말합니다. 차트의 가장 밝은 부분의 반사율이 89.9% 이상이어야 하며, 각 단계별로 반사율이 낮아야 합니다.

영상표현 개념에 대한 분류

 

 

 

 

2. Grayscale 차트

Grayscale 차트는 카메라의 기본적인 조정요소인 Gain, Gamma, Flare를 조정하는 계조를 포함하고 있으며 차트 전체의 조도를 일정하게 했을 때 White Shading을 조정할 수 있습니다. 조정용 차트는 바닥에서 1.5m 정도의 높이에 전후좌우가 기울어 지지 않도록 설치해야 합니다. 조명의 색온도는 3000-3200K 색온도를 사용하여 차트 전체 조도가 2000 lux가 되도록 조명의 위치와 각도를 조정합니다. 조도계로 차트의 중앙과 네 귀퉁이를 측정했을 때 일치하도록 조명기구로 각도와 위치를 조정합니다. 실제 측정해 보면 중앙과 네 귀퉁이의 차이가 100 lux 이하 정도로 조정하기도 어렵습니다. 우리나라 방송사에서 많이 사용하는 카메라 제작사도 Grayscale 차트는 Murakami Color Reasearch Laboratory GS-3을 추천합니다. 카메라 제작사에서 자사의 카메라를 자동조정하기 위한 조정용 차트를 별도로 지정하는 경우가 있습니다. 자동조정용 차트를 CPU 차트라고 하며 Grayscale 차트 중 Gain, Gamma, Flare를 조정할 수 있는 계조가 있습니다. 이런 CPU 차트는 특정사 카메라의 자동조정을 위한 전용 차트이므로 제작사가 다른 카메라를 이 차트에 두고 자동조정을 시도하면 조정이 되지 않습니다. 조정용 차트의 경우 변색, 변형된 경우에는 조정이 바르게 되지 않을 우려가 있으므로 보관에 주의해야 하며, 일반적으로 2년 이상 사용했다면 차트의 상태에 따라 교체하는 것이 바람직합니다.

 

 

 

 

카메라 제작사에서 제시한 차트 취급 시 주의사항을 보면 다음과 같습니다.

- 차트 표면을 손으로 만지지 말 것

- 표면을 더럽히거나 긁히거나 햇빛에 장시간 심한 노출을 시키지 말 것

- 심한 습기나 유해한 가스로부터 보호 할 것

- 케이스에 넣어서 안전하게 보관 할 것

- 장기간 사용하지 않을 때는 한 달에 1시간 이상 케이스를 열고 차트를 말릴 것

- 교체 시기는 차트의 보관 상태에 따라 다르지만 기준연한은 2년으로 함

Grayscale차트

 

 

 

 

카메라 차트를 소중하게 다루라는 내용이며, 손으로 만지게 되면 이물질이 묻을 수 있는데 카메라 조정에 방해를 주기 때문입니다. 또한, 장시간 햇빛에 노출되면 변색되는 경우가 많고 습기가 많은 경우는 종이 재질이므로 곰팡이가 생기는 경우가 있기 때문에 차트 보관에 관심을 가져 줄 것을 권장하고 있습니다. 차트 제작사에 따라 계조 반사율이 차이가 있기 때문에 차트에 따른 카메라 조정 값을 달리해야 하는 경우가 많습니다.

 

 

동일 조명환경에서 조정한 다른 두 차트의 파형을 보여줍니다. 가장 밝은 부분인 White 부분은 동일하지만 Gamma와 Flare 부분은 차이가 나는 것을 알 수 있습니다. 카메라 제작사에서 권장하는 카메라의 조정 값으로 조정했더라도 차트가 달라지면 조정 값을 다르게 해야 할 수도 있다는 것을 보여줍니다. 물론 동일 방송사에서 사용하는 차트를 통일한다면 걱정할 사항은 아닙니다. 하지만 다른 종류의 차트를 사용한다면 각 시설 간에 영상품질의 차이로 나타날 수 있기 때문에 주의할 필요가 있습니다. 만약 제작사가 다른 차트를 사용하여 카메라를 조정하게 된다면 기준차트를 정하고 사용하는 차트와 기준 차트와의 차이를 감안해서 카메라를 조정하는 것 을 권장합니다.

차트 종류에 따른 계조 반사율 차이

 

3. 전압조정기(AVR: Automatic voltage regulator)

전압조정기(AVR: Automatic voltage regulator)가 필요한 이유는 조명의 색온도를 3200K로 유지해야 하므로 전압을 조정할 때 사용됩다. 카메라 조정용 조명등에 사용하는 전압이 변하게 되면 색온도가 변하기 때문에 일정 전압을 유지하여 색온도를 유지하도록 합니다. 카메라 조정을 위한 색온도를 3200K로 사용하는 것은 여러 가지 설이 있습니다. 최초 카메라를 만들었을 당시 조명을 할로겐을 사용했고 그 이후 영화, 방송제작 현장에서 주로 3200K 할로겐 조명 사용이 일반화되었습니다. 그러면서 카메라의 기준 색온도가 3200K가 되었다는 설이 카메라를 만들 때 원래 그렇게 만들었다는 설과 함께 유력합니다. 조도를 2000 lux로 조정하는 이유도 카메라의 특성에서 감도(Sensitivity)를 나타내는 수치가 2000 lux에서 조리개의 수치를 나타내기 때문입니다. 카메라를 조정하기 전에 전원을 넣고 충분히 예열을 해야 합니다. 집적회로의 발달로 열에 의한 특성 변화가 감소하였지만 실제 카메라를 켜고 분단위로 주기적으로 관찰하면 어느 정도 시간까지는 색재현 특성이 변화하는 것을 관찰할 수 있기 때문입니다.

 

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Grayscale 차트를 이용한 신호 값 조정은 꽤 높은 수준의 스킬을 요구합니다. 반복적인 훈련을 통해 적절한 값을 찾는 과정이 필요합니다.