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고해상도와 보케, G Master 렌즈를 써보면 그 차이를 알 수 있다 _ G Master 개발자 인터뷰

최근 고화소 카메라의 발전으로 높은 해상도와 디테일한 표현이 가능한 렌즈의 수요는 점점 늘어나고 있다. 게다가 영상 촬영의 기술과 환경 또한 4K가 보편화 되는 지금, 소니는 혁신적인 기술과 타협 없는 광학 설계가 낳은 소니의 자부심, G Master 렌즈를 세상에 선보였다. 세상에 놀라움을 안긴 소니의 프리미엄 렌즈 G Master는 과연 어떻게 탄생하게 되었을까?개발자들의 솔직한 이야기를 통해 알아보도록 하자.

 

자료제공 소니코리아 정리 이상민 기자

 

G Master
상품 기획 담당
시라이시 아키라

 

“카메라의 미래를 내다보는 새로운 브랜드에 고해상도와 보케라는 보편적 가치를 더하다”

2013년 a7 시리즈를 처음 선보일 당시에는 고성능을 갖춘 소형 카메라 콘셉트로 F4의 줌 렌즈와 비교적 작은 크기의 단초점 렌즈를 우선으로 출시했습니다. 그런 가운데 많은 사용자들이 ‘F2.8의 줌 렌즈나 F1.4의 단초점 렌즈가 있으면 좋겠다’는 의견을 주셨죠. 당시, 바디의 경우 3,640만 화소의 a7R에서 4,240만 화소와 5축 손떨림 보정 기능이 탑재된 a7R II로 세대교체가 이루어지는 시기였습니다.

이미지 센서는 진화를 거듭하고 있습니다. 특히, 고해상도는 앞으로 점점 더 중요해질 보편적인 가치라고 볼 수 있습니다. 그리고 또 하나, 렌즈가 만드는 아름다운 보케에도 큰 가치를 두고 있습니다. ‘고해상도와 보케’ 이 두 가지를 염두에 두고 그동안 아무도 만들지 못한 것을 만들고 싶다는 생각으로 F2.8 줌 렌즈와 F1.4 단초점 렌즈를 개발했으며, 이를 위한 새로운 렌즈 브랜드 G Master를 출시했습니다.

 

“이미지 센서의 미래를 알고 있는 소니이기 때문에, 미래에도 충분히 사용가치가 있는 렌즈를 만들었다”

새 브랜드 ‘G Master’로 가장 먼저 개발한 렌즈는 전 영역에서 단초점 렌즈와 같은 해상력을 목표로 개발한 표준 줌렌즈 ‘FE 24-70mm F2.8 GM’, 초점이 맞는 부분은 물론 배경의 아름다운 보케의 표현까지 욕심을 낸 인물용 렌즈 ‘FE 85mm F1.4 GM’, 망원에서의 압도적인 해상력과 더불어 인물 영역에서의 아름다운 보케를 추구한 망원 줌렌즈 ‘FE 70-200mm F2.8 GM OSS’까지 총 3개입니다. 이들 렌즈에는 새롭게 개발한 초고도 비구면 XA(Extreme Aspherical) 렌즈를 비롯해 여러 혁신적인 기술을 채용하고 있습니다. 또한, 소니는 일류의 이미지 센서를 만드는 기업 입니다. 향후 이미지 센서가 얼마나 발전을 이루게 될지도 감안하여 미래에도 충분히 사용이 가능한 렌즈를 만드는 것이 G Master 브랜드에 주어진 역할이라고 생각합니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

G Master
경통 설계 담당 부장
기시 마사노리

 

“G Master의 완성은 ‘이것’ 없이는 이룰 수가 없었다”

G Master에는 0.01 미크론 수준의 표면 정밀도를 지닌 초고도 비구면 XA 렌즈를 채용하고 있습니다. 비구면 렌즈의 가공은 상당히 어렵기 때문에 과연 정밀도를 어디까지 높일 수 있는지가 우리의 도전 목표였습니다. 실제로 기술 개발 단계에서는 비구면 렌즈 생산 기술을 갖고 있는 아이치현의 소니 코다 테크놀로지 센터와 공동으로 진행하며 모든 가공 과정을 처음부터 재검토했고, 그 과정을 통해 얻어진 새로운 가공 프로세스를 도입하였습니다. 때문에 최종적으로 완성된 XA 렌즈는 세계 최고 수준이라고 자부하고 있으며, 소니의 독자적인 기술들을 생산 공장과 연계하여 개발했기 때문에 이처럼 높은 수준의 새로운 비구면 렌즈가 탄생할 수 있었다고 생각합니다.

초고도비구면 XA(extreme aspherical) 렌즈

일반적으로 렌즈 설계에 있어서 모든 렌즈는 저마다 역할과 특장점이 다릅니다. 그 렌즈들이 모여 시너지 효과를 내는 것이죠. G Master 역시 정밀도가 높은 XA 렌즈를 중심으로 다양한 렌즈들로 구성되었고, 그 결과 한차원 높은 고해상도를 실현할 수 있었습니다. 특히, 표면정밀도를 오차범위 0.01 미크론이라는 경이로운 초고도 비구면 XA 렌즈가 있기 때문에 중심부에서 주변부까지 이어지는 뛰어난 해상도와 아름다운 보케를 양립할 수 있었다고 생각합니다. XA 렌즈가 없었다면 G Master 렌즈를 완성할 수 없었다고 해도 과언이 아니죠.

왼쪽: 기존의 렌즈 표면 정밀도 / 오른쪽: G Master 렌즈 표면 정밀도(오차범위 0.01 미크론)
XA 렌즈가 나머지 렌즈들의 성능을 최대로 이끌어내 고해상도와 아름다운 보케를 실현했다.

 

“MTF 50 lp/mm라는 새로운 기준을 통해 상반된 두 가지 목표를 모두 실현하다”

기시 마사노리

고해상도와 보케는 기본적으로 상반되는 것이기 때문에 하나의 렌즈로 모두 실현하는 것은 무척 어려운 일입니다. 이를 실현하기 위해 우리는 MTF 50 line pairs/mm를 설계 단계의 기준으로 잡았습니다. 기존보다 엄격한 기준을 세우고 색수차, 코마수차 등 렌즈 특유의 수차를 철저하게 제거하며 고주파 성분을 올렸습니다. 특히, 렌즈 주변부의 수차를 제거하기 위해 자체 시뮬레이션으로 수차례 테스트를 하며 조금씩 제거하고, 만족할만한 결과가 나왔을 때 최종적인 광학 설계를 진행했습니다. 물론, 단순히 고주파 성분이 높다고 해서 좋은 렌즈는 아닙니다. 피사체에 따라서는 저주파 성분이 중요한 경우도 있으니까 말이죠. 따라서 최종적으로는 데이터가 아니라 사람의 눈으로 봤을 때 좋은 사진이라고 느끼는 수준에서 저주파부터 고주파까지 균형 있게 설계하는 것에 집중했습니다.

보케 시뮬레이션 이미지
 
(위) 일반적인 비구면 렌즈의 보케를 확대한 모습
(아래) 초고도 비구면 XA(Extreme Aspherical) 렌즈의 보케를
확대한 모습
 

렌즈의 설계 단계에서는 해상력을 끌어올리면서 동시에 보케는 어떤 상태인지 항상 확인해야만 합니다. 이를 위해 보케 시뮬레이션을 활용하여 높은 해상력을 유지하면서 보케의 형태가 무너지지는 않는지 단계별로 체크를 해야 했죠. 다만, 심도나 거리, 위치 등에 따라 보케의 종류가 무척 다양한 만큼 단순히 시뮬레이션만으로 판단할 수는 없었습니다. 그래서 시뮬레이션뿐만 아니라 지금껏 소니가 쌓아온 경험과 노하우 등을 총망라하여 보편적으로 아름답다고 느끼는 형태를 찾아갔습니다.

 

“제조 단계에서부터 제품 하나하나를 검수한다”

시라이시 아키라

광학 설계에 있어서 보케에 영향을 주는 요소는 여러 가지가 있는데, 아무리 광학 설계를 완벽히 한다고 해도 그 모든 변수를 제거할 수는 없을뿐더러 최종적으로 완성을 했을 때에도 개체마다 미묘한 차이가 있습니다. 그래서 G Master는 제조 단계에서부터 렌즈를 하나하나 제대로 작동이 되는지, 보케의 형태는 잘 잡혔는지 확인을 하고, 차이가 생기는 부분에 대해 철저한 검수와 조정을 거쳐 출하하고 있습니다. 만약 조정을 위해 추가적인 기구가 필요할 경우 해당 기구를 만들기 위한 설비 또한 추가로 확충하고 있죠. 이렇게 렌즈 하나하나에 정성을 쏟는 자세와 마음도 G Master를 이루는 중요한 요소라고 생각합니다.

FE 85mm F1.4 GM과 FE 70-200mm F2.8 GM OSS는 알파 렌즈로는 처음으로 11매의 원형 조리개를 채용했습니다. 11매의 조리개 날개를 개발하게 된 이유는 조리개 개방 시 보케의 형태를 최대한 원형으로 유지하기 위해서입니다. 또한, 조리개 날개를 늘림으로써 자리를 많이 차지하는 조리개 유닛을 비교적 작은 크기로 유지할 수 있다는 장점도 있습니다.

 

“한계까지 높인 해상도와 보케의 바탕에는 소니의 액추에이터 기술이 있다”

기시 마사노리

고해상도와 보케의 이상적인 밸런스를 찾았다고 해도, 거기에 걸맞은 초점 정밀도가 따라주지 않으면 성능을 온전히 발휘하기가 어렵습니다. 그래서 초점에 관해서도 한 단계 뛰어난 정확도가 요구되었습니다. 그리고 G Master는 광학 설계자들이 극한까지 높인 렌즈 성능을 충분히 끌어낼 수 있도록 소니의 독자적인 기술이 담긴 혁신적인 액추에이터를 각 렌즈의 광학 특성에 최적화된 구조로 결합함으로써 이상적인 포커싱을 실현할 수 있었습니다.

FE 70-200mm F2.8 GM OSS의 경우에는 포커스 렌즈의 무게를 고려하여 일반적으로 하나로 이루어지는 포커스 그룹을 2개로 나누어 무게를 분산시 켰습니다. 또한, 독립적인 액추에이터를 조합하여 각각 따로 제어하는 것으로 사진뿐만 아니라 동영상 촬영에서도 매끄러운 포커싱을 실현했습니다. 포커스 그룹이 2개로 나누어져 있어서 수차 보정에도 더욱 용이하며, 일반적인 플로팅 구조에서는 불가능했던 세부적인 포커스 렌즈의 위치 조정도 2개로 나누어져 있기에 가능해졌습니다.

1. 링 드라이브 SSM / 2. 리니어 모터

또한, FE 85mm F1.4 GM과 FE 70-200mm F2.8 GM OSS에는 A마운트 렌즈에 먼저 적용했던 링 드라이브 SSM을 미러리스에 최적화하여 탑재하였습니다. 정밀한 포커싱을 할 때 드라이브는 미세한 왕복 구동을 필요로 하기 때문에 부드러운 회전력이 요구되는데, G Master에 적용된 링 드라이브 SSM에 처음으로 볼 베어링을 결합하여 한층 더 부드러운 포커싱을 실현할 수 있었습니다.

그리고 FE 85mm F1.4 GM에는 포커스 렌즈를 직접 제어하는 2개의 위치 검출 센서도 탑재하였습니다. 이처럼 뛰어난 링 드라이브 SSM, 2개의 위치 검출 센서와 더욱 강화된 구동 알고리즘에 의해 1 미크론 단위로 렌즈의 위치를 제어할 수 있기 때문에 매우 정밀한 AF가 가능해졌습니다.

 

다이렉트 드라이브 SSM은 디지털 일안 카메라 α의 A마운트 바디에 탑재되었던 손떨림 보정 기술의 압전소자(Piezoelectric Element)의 수축 운동을 직진 운동으로 변환하는 기술을 응용하여 탄생한 소니 고유의 AF 모듈이다. 포커스 렌즈의 정지 정밀도가 높을 뿐 아니라, 정숙성, 압도적인 경통의 소형화를 실현하고 있다.

 

 

 

 

 

 

◃ 손떨림 보정 기술에서 탄생한 소니 고유의 드라이브, 다이렉트 드라이브 SSM

 

 

“혁신적인 액추에이터 기술은 지금까지와 전혀 다른 새로운 촬영 스타일을 탄생시켰다.”

기시 마사노리

이것은 직접 체험을 해보셨으면 하는 기능입니다만, FE 85mm F1.4 GM과 a7 시리즈를 조합하여 Eye-AF 기능을 사용해보시면 얼마나 정밀하게 초점을 잡는지 알게 되실 겁니다. 종전의 85mm F1.4 렌즈들은 피사계 심도가 얕은 상태에서 AF를 통해 눈동자에 정확히 초점을 맞추기 힘들었습니다. 그래서 전문 포토그래퍼들도 85mm F1.4 렌즈를 사용할 때만큼은 MF로 초점을 잡는 경우를 많이 봤죠. 그 정도로 정밀한 포커싱을 AF로 간단히 할 수 있게 된 것은 무척 대단한 일이라고 생각합니다. 게다가 85mm F1.4라는 피사계 심도가 얕은 렌즈인데도 불구하고 단순히 눈에 초점을 맞추는 것뿐만 아니라 그 안에서도 눈꺼풀, 속눈썹, 눈동자 등 촬영 의도에 맞춰 세부적으로 초점을 맞출 수 있는 수준의 정확도를 제공하고 있습니다. 이 정도의 정확도를 가능하게 된 것은 새롭게 탑재된 혁신적인 액추에이터 기술 덕분이라고 할 수 있어요. 그렇기 때문에 앞으로의 촬영은 단순히 초점을 맞추는 것이 아닌, AF를 사용하여 초점을 맞춘 채 자유롭게 화각을 바꾸거나, 피사체가 움직이는 등 그동안의 촬영 스타일과 전혀 다른 새로운 시도를 할 수 있을 것 입니다.

 

개발자가 전하는 메시지

시라이시 아키라

개인적으로 FE 85mm F1.4 GM 렌즈에 애착을 갖고 있습니다. 10년 전쯤에도 A 마운트 렌즈 85mm F1.4와 관련하여 인터뷰했던 적이 있는데, 알파에 85mm F1.4는 특별한 존재이며, 특별한 스펙입니다. 알파 브랜드의 대명사라고 해도 좋을 정도라고 생각합니다. 그리고 이번에 새로운 85mm F1.4 렌즈를 만들게 되면서 지금까지의 모든 렌즈를 능가하는 최고의 85mm F1.4 렌즈를 만들고 싶었습니다. 그 성과가 바로 FE 85mm F1.4 GM으로 나타났다고 생각하기 때문에 유저들이 이러한 마음을 알아주셨으면 합니다.

 

기시 마사노리

G Master라는 이름으로 최고의 렌즈를 발표하는 것을 목표로 모든 개발자가 일말의 타협도 없이 세부적인 조작성까지 생각하며 철저하게 완성도를 높였습니다. a7 시리즈를 출시한 이후 많은 프로 사진가들로부터 받은 소중한 의견 또한 충실하게 반영하였죠. 그렇게 수많은 유저들의 목소리에 부응할 수 있는 조작성과 성능을 실현하자는 다짐으로 완성한 렌즈인 만큼 정말 자신 있게 추천할 수 있는 렌즈입니다. 부디 많은 분이 사용해주셨으면 좋겠고, 이를 통해 여러분이 진정으로 사진을 찍는 즐거움을 느끼신다면 저는 무척 행복할 것 같습니다. 꼭, 이 새로운 G Master 시리즈의 고해상도와 아름다운 보케를 즐겨주시길 바랍니다.

이상민 기자  esang_vdcm@naver.com

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