[[분류:광학 기기]] [include(틀:회원수정)] [목차] '''Shutter''' == 소개 == 셔터는 빛을 [[셔터 속도|정해진 시간]] 동안 빛이 지나가도록 만들어 주는 장치이며, [[카메라]]에서 [[필름]]이나 [[촬상소자]]를 빛에 노출시켜 영구적인 화상을 얻을 수 있게 하는 [[노출(사진)|노출]]에 관여하는 아주 중요한 기구이다. 또한, 영사기 등의 장치에서 빛을 외부로 투과시킬 때에 사용되는 장치를 칭하기도 한다. 카메라에서 셔터는 다양한 위치에 있을 수 있다. 소비자용으로 판매되는 카메라에는 주로 렌즈의 중앙이나 필름면 가까이에 셔터가 위치하지만, 렌즈 앞에 달리거나 혹은 렌즈 바로 뒤에 달린 셔터도 존재한다. 셔터의 종류를 막론하고, 20세기 후반부터 대부분의 카메라에는 전자식으로 제어되는 정교한 셔터를 사용하게 되었다. 기계의 제어를 전자식으로 조절하는 것이지, 전자셔터는 아니다. 메커니즘에 관계 없이 셔터의 역할은 일정한 시간 동안 촬상면에 빛이 쪼이도록 하는 것이며, [[셔터 속도]]와 [[조리개]]값의 조합은 필름/센서의 [[감도]]값과 함께 노출에 영향을 미치는 세 가지 요소이다. == 기계식 셔터 == [[파일:external/upload.wikimedia.org/1_500_Sec_Focal_P_Shut.jpg|width=400]] 사진속 장치는 포컬 플레인 셔터. 렌즈교환식 카메라에서 가장 일반적인 셔터로, 부품 자체의 모습을 확인하기 가장 쉬운 셔터의 종류이다. [[DSLR]] 카메라에서는 바디 마운트 부분의 미러를 위로 들면 뒤에 숨어 있는 셔터막을 볼 수 있다. 미러를 청소하고 싶다면 내부에 손가락을 넣어 고의로 들어올리지 말고 미러락업 기능을 이용해서 고정시켜 주자. 혹시 사진을 찍었을 때, 먼지가 보인다면 이 곳을 청소해야 한다. [[SLR]] 필름 카메라에서도 동일하지만 더 간단하게 그냥 필름 삽입부를 열면 바로 보인다(...) 기계적인 장치로써, 일정 시간 동안 빛을 통과시키고 차단시키면 되는 도구이기 때문에 다양한 재료, 다양한 형태로 제작된다. === 포컬 플레인 셔터 === 초점면 근처, 즉 필름/센서 바로 앞에 위치하여 Focal Plane Shutter라는 이름이 붙게 되었다. [[SLR]], [[RF 카메라|RF]], [[DSLR]]과 [[미러리스]] 카메라 등에 주로 사용된다. 두 개의 막으로 구성되어, 선막이 먼저 내려가서 촬상면을 개방하고 후막이 뒤따라 내려와 촬상면을 가리는 방식. --뭐라는거야?-- 한글로 말해도 알아먹기 힘드니 영상을 보자. [youtube(ptfSW4eW25g)] 포컬 플레인 셔터의 선막과 후막은 노출 시간에 상관없이 한 방향으로 일정한 속도로 움직이며, 선막의 이동과 후막의 이동 사이의 간격이 곧 노출시간이 된다. 선막 및 후막이 각각 촬상면을 가로질러 움직이는 데 걸리는 시간을 X-Sync 속도, 혹은 최대 동조속도라고 부르며, 고급 기종들은 1/250~1/320s, 보급 기종들은 1/160s~1/200s 정도의 사양을 갖는다. 포컬 플레인 셔터의 메커니즘상 X-Sync 속도보다 짧은 셔터 속도를 사용할 경우 선막이 다 내려오지 않은 상태에서 후막의 움직임이 시작된다. 따라서 이런 셔터속도에서 [[스트로브]]가 한 번만 발광할 경우 사진의 일부는 셔터막에 가려 스트로보의 빛을 받지 못해 노출이 고르지 않게 된다. 따라서 동조속도 내에 맞추어 사용하거나, 고속동조(HSS, High Speed Syncronization)를 지원하는 장비를 사용해야 한다. 고속동조는 셔터막이 내려오는 동안 스트로브가 여러 번에 걸쳐 발광하여 화면 전 영역에 고르게 노출이 되게 하는 기능인데, 최대 광량이 떨어지는 단점이 있다. === 리프 셔터 === 렌즈 내에 위치한 하여 렌즈 셔터로도 부른다. 쉽게 얘기하면, [[조리개]]와 모양이 같다. 다만 조금이라도 열려 있는 조리개와 달리, 완전히 닫힌다는 것이 다를 뿐.[* 그래서 렌즈를 통해 피사체를 보는 것이 불가능하다. 보기만을 위한 렌즈를 따로 달거나(2안 리플렉스 카메라) 아예 피사체를 보는 렌즈가 없고 구멍이나 프레임만 있다.] 포컬 플레인 셔터에 비해 높은 셔터 속도를 내는 것이 어렵지만 항상 전부 열려 빛을 균일하게 받기 때문에 모든 [[셔터 속도]]에서 [[스트로보]]의 동조가 가능한 장점이 있으며, 고속 동조를 사용하는 것보다 더욱 안정적이다. 애초에 HSS 기능을 쓰면 셔터가 움직일 때마다 스피드 라이트가 터뜨려야 하기 때문에 전력소비가 더 많고 불안정할 수 밖에 없다. 특히 사물이 빠르게 움직을 경우. 또한 카메라 바디 내에 셔터가 없는 경우, 리프 셔터 렌즈 외에는 쓸 수가 없다. 주로 중형 및 대형 카메라의 렌즈에 내장되며, 소형 카메라에서도 [[컴팩트 카메라]]에 자주 사용된다. === 로터리 셔터 === [[파일:Moviecam_schematic_animation.gif]] 영화 등 동영상 촬영용으로 주로 사용되었으며, 일부 스틸 카메라에도 사용되었지만 현재는 거의 사용되지 않는 방식. 아래에 설명할 '셔터 각도' 계산법으로만 그 흔적이 남아 있다. 돌아가는 디스크가 빛을 단속하는 역할을 하며, 위의 GIF에서는 디스크의 회전과 함께 필름을 끌어내리는 구조 또한 볼 수 있다. 이러한 특수한 구조로 인해 로터리 셔터가 개방된 각도를 나타내는 '''셔터 각도'''(Shutter Angle) 로 3요소를 표시하기도 하는데,[* 예시로 위의 GIF에서는 로터리 셔터가 180°만큼 개방되어 있으므로 셔터 각도는 180°가 된다.]셔터 각도를 360°로 나눈 값은 곧 노출 시간(=통상적으로 말하는 셔터 속도)을 프레임 사이의 간격으로 나눈 값과 동일하다. 즉, 24프레임에서 셔터 각도 360°의 경우 셔터 속도로 환산하면 1/24초, 180°의 경우 1/48초가 되는 식. 상기했듯이 지금은 로터리 셔터를 사용하는 카메라가 거의 없지만, 셔터 각도가 동영상 업계에서 오래 사용되어 왔기 때문에 현대의 디지털 시네마 카메라에서도 셔터 각도 표기를 지원하는 경우가 있다. 참고로 동영상 촬영에서 가장 자연스러운 모션 블러를 얻을 수 있는 정석적인 셔터 각도는 180°이다. == 전자식 셔터 == 기계적인 구조 없이 [[촬상소자]]를 전자적으로 통제하는 것으로 셔터의 효과를 낸다. 상당히 많은 [[디지털 카메라]]와 [[폰카|휴대폰 카메라]]는 전자식 셔터에 의지하고 있으며, [[DSLR]]이나 [[미러리스]]의 경우에도 일부 셔터 속도나 혹은 전체 셔터 속도에서 전자식 셔터를 이용하는 경우가 있으며, 고속연사나 1/8000s보다 짧은 노출에서 종래의 기계식 셔터에 비해 장점이 많다. 렌즈교환식의 경우, 포컬플레인 셔터의 특성 상 1/8000s보다 짧은 노출을 구현하기 몹시 어렵다. 또한 디지털 카메라로 촬영하는 동영상의 경우에도 당연히 전자식 셔터로 프레임을 끊어낸다. === 전자식 셔터의 작동 원리 === 일반적인 전자식 셔터는 CCD를 기반으로 만들어졌으므로, 이것을 기준으로 설명하자면, 1. 먼저 빛이 들어오면 CCD의 셀에 전하가 충전된다. 1. 동기화 신호가 들어오면 전체 셀이 캡처된 다음 리프레시되어 초기화된다. 1. 다시 빛을 받는다. 의 심플한 과정을 거친다. 이 때 CCD의 특정 픽셀에 전하가 과도하게 쌓이면 수직 방향으로 넘쳐 세로로 줄이 그어지게 되는데 이걸 스미어 현상이라고 부른다. [[파일:smear.jpg]] 이런 줄이 생긴다. 그러한 이유로 전자식 셔터는 낮은 수준의 속도로 동영상을 촬영하는데 쓸 수도 있다. [[폰카]]가 어두운 곳에서 촬영속도가 엄청나게 늦어지는 것을 생각해보면 된다. 전자식 셔터의 다른 용도로는 초고속 촬영인데, 대부분의 [[CCTV]]가 CCD 센서에 전자식 셔터를 사용하므로 자체적인 조리개 값이나 감도를 변경하는 대신 어느 정도의 밝기 이상에선 프레임율을 유지한 채 셔터 속도를 올려 수광량을 줄이는 식으로 [[적절]]한 노출을 유지하게 된다. 이렇게 하면 빛을 받는 시간을 짧게 하고, 대기시간을 늘린다. 일반적인 [[CCD]]의 캡처 과정에서 과도한 빛을 받은 픽셀이 있으면 스캔 도중 주변부로 전자가 넘친다. 헷갈리지 말아야 할 것이 CCD 센서의 경우 '캡처'는 전 픽셀이 한번에 이루어지지만, 캡처된 신호를 아날로그-디지털 컨버터(ADC)로 전송하는 '스캔'은 한 줄씩 이루어진다는 점이다. 수직으로만 넘치면 스미어 현상(Smear effect)이 되고 수평, 수직으로 모두 넘치면 블룸 현상(Bloom effect)이 된다. [[CMOS]]는 위에서 아래로 한 줄씩 대상을 캡처하기 때문에 빠르게 움직이는 물체를 촬영 시 이미지가 휘는 젤로 현상(Jello effect)이 발생한다. 한 줄이 스캔되는 동안 다른 줄은 계속 빛을 받고 있기 때문이다. CCD의 전자식 셔터는 전체 면적 단위로 빛을 읽어들인 후 하나의 ADC에 한 줄씩 신호를 전송하기 때문에 속도가 좀 늦어진다. 그렇지만 X-sync는 확실히 보장해 줄 수 있다. CMOS의 전자식 셔터는 줄 단위로 빛을 읽어들인 즉시 각 픽셀마다 존재하는 ADC에 신호를 전송하므로 매우 높은 셔터 속도를 가진다. 얼마까지 올라가냐 묻는다면 제조사 재량에 따라 다르지만, CCTV에 들어가는 CMOS 센서는 최대 1/250,000s까지 올라간다. 물론 롤링셔터 메커니즘은 그대로이므로 빠르게 이동하는 물체는 여지없이 휘어지게 된다. === 롤링 셔터 === CMOS 센서의 맨 윗줄부터 맨 아랫줄까지 차례로 빛을 읽어나가는 방식. 위에 설명된 포컬 플레인 셔터와 같은 방식이나 전자적으로 구현했다고 생각하면 된다. 따라서 동일 사진 내에서 시간 차가 발생하는 단점, 즉 롤링 셔터 아티팩트(= 젤로 현상)가 발생한다. 동영상 촬영간에 두드러지게 나타나는 현상이다. 아래 영상들을 참고하자. [youtube(nguv9lOkmXI)] * 롤링 셔터 현상의 예시 [youtube(dNVtMmLlnoE)] * 롤링 셔터의 원인에 대해서 SmarterEveryDay가 설명한 동영상. === 글로벌 셔터 === CCD 센서에 입사하는 모든 빛을 한번에 읽어들이는 방식. 주로 캠코더에 많이 쓰인다. 최근에는 글로벌 셔터가 적용된 [[CMOS]] 센서도 개발되고 있다. 글로벌 셔터 기반의 CMOS 센서는 노이즈와 다이나믹 레인지에서 불리함이 있었지만, 기술의 발전으로 해결되어 가는 중이다. 대표적으로 [[소니]]는 2018년에 전자식 글로벌 셔터를 구현한 CMOS 센서를 발표한 바 있으며, [[https://www.sony.net/SonyInfo/News/Press/201802/18-018E/|해당 링크]]를 보면 알 수 있듯이 한 바퀴당 0.56ms의 초고속으로 회전하는 프로펠러를 촬영했음에도 불구하고 이미지 왜곡이 전혀 일어나지 않았다. == 여담 == 이 셔터가 닫히는 모양을 본따서 [[리듬게임]]에서 플레이 도중 [[폭사|죽게 될때]] '셔터가 닫혔다'는 표현을 쓰기도 한다. 해당되는 게임은 서바이벌 게이지를 사용하는 게임들. 합격점이나 합격구간을 사용하는 리듬게임엔 당연히 쓰이지 않는다. 예외도 있는데 대표적으로 IIDX는 하드 이상의 게이지 사용시, 또한 노멀 이하 게이지라도 게임을 포기할 경우 셔터가 닫힌다. 가장 먼저 셔터쾅을 도입한 리듬게임은 댄스 댄스 레볼루션이다. [[유비트 시리즈]]에서 사용하는 [[유비트 시리즈/마커|마커]] 중에서 [[유비트 시리즈/마커#s-1.3|셔터 마커]]가 제일 많이 쓰인다.