존 시스템


존 시스템은 최적의 필름 노출과 현상을 결정하기 위한 사진 기법으로, 앤설 애덤스(1902-1984)와 프레드 아처(1889-1963)에 의해 공식화되었다. 애덤스는 존 시스템을 “[…] 내가 발명한 것이 아니다; 1939–40년경 로스앤젤레스 아트센터스쿨에서 프레드 아처와 내가 연구한 센시토메트리(감광도 측정)의 원리를 체계화한 것이다.”라고 설명했다.

이 기술은 19세기 후반 허터와 드리필드의 센시토메트리 연구를 기반으로 한다. 존 시스템은 사진가에게 사진 피사체를 시각화하는 방식과 최종 결과물 사이의 관계를 정확하게 정의하는 체계적인 방법을 제공한다. 흑백 시트(대형 카메라용) 필름에서 시작되었지만, 존 시스템은 흑백 및 컬러, 네거티브 및 리버스 롤 필름, 디지털 사진에도 적용할 수 있다.


원리

시각화

표현력이 풍부한 이미지에는 사진가가 원하는 대로 다양한 장면 요소를 배열하고 렌더링하는 작업이 포함된다. 원하는 이미지를 얻기 위해서는 이미지 관리(카메라 배치, 렌즈 선택, 카메라 움직임의 사용 등)와 이미지 값의 조절이 필요하다. 존 시스템은 이미지 값의 조절에 중점을 두며, 밝고 어두운 값이 원하는 대로 만들어지도록 보장한다. 노출을 정하기 전에 최종 결과를 예측하는 것을 ‘시각화’라고 한다.

노출 측정

사진적으로 흥미로운 모든 장면은 서로 다른 휘도(밝기)를 가진 요소들을 포함하고 있으며, 결과적으로 “노출”은 실제로 여러 다양한 노출로 이루어져 있다. 노출 시간은 모든 요소에 대해 동일하지만, 이미지 조도는 각 피사체 요소의 휘도에 따라 달라진다.

노출은 반사광 노출계를 사용하여 결정되는 경우가 많다. 초기의 노출계는 전체 평균 휘도를 측정했으며, 노출 보정은 일반적인 실외 장면에서 만족스러운 노출을 제공하기 위해 확립되었다. 그렇지만, 측정되는 장면의 일부가 비정상적으로 반사율이 높거나 낮은 반사율을 가진 넓은 영역이나, 비정상적으로 넓은 하이라이트나 섀도 영역을 포함할 경우, “실질적인” 평균 반사율이 “일반적인” 장면과 크게 달라질 수 있으며, 표현이 원하는 대로 이루어지지 않을 수 있다.

평균화된 측정계는 균일한 휘도를 가진 피사체와 밝고-어두운 요소로 구성된 피사체를 구별할 수 없다. 노출이 평균 휘도 측정을 기반으로 결정될 때, 특정 장면 요소의 노출은 반사율과 실질 평균 반사율의 관계에 따라 달라진다. 예를 들어, 4% 반사율을 가진 어두운 피사체는 20%의 실질 평균 반사율을 가진 장면에서와 12% 반사율을 가진 장면에서 각각 다른 노출값을 가지게 된다. 햇빛이 비치는 야외 장면에서 어두운 피사체에 대한 노출은 피사체가 햇빛 아래 있는지 그늘에 있는지에 따라서도 달라진다. 장면과 사진가의 목적에 따라, 앞서 언급한 어떤 노출값도 허용될 수 있다. 그렇지만, 일부 상황에서는, 사진가가 어두운 피사체의 렌더링을 구체적으로 제어하고 싶을 수 있는데, 전체 평균 측광에서는 이것이 불가능하지는 않더라도 어렵다. 특정 장면 요소의 렌더링을 제어하는 것이 중요할 때, 대체 측광 기법이 필요할 수 있다.

개별 장면 요소를 측정할 수는 있지만, 측광기가 표시하는 노출은 해당 요소를 중간 회색으로 표현하게 된다; 어두운 피사체의 경우, 일반적으로 원하는 결과가 나오지 않는다. 심지어 개별 장면 요소를 측정하게 되더라도 측광기로 표시된 노출을 시각화된 대로 표현하려면 종종 조정이 필요하다.

노출 영역

존 시스템에서, 측정은 개별 장면 요소에 대해 이루어지며, 노출은 측정되는 대상에 대한 사진작가의 지식에 따라 조정된다: 사진가는 갓 내린 눈과 검은 말의 차이를 알고 있지만, 노출계는 그렇지 않다. 존 시스템에 대해 많은 글이 쓰여졌지만, 개념은 매우 간단하다—사진가의 시각화에 따라, 밝은 피사체는 밝게, 어두운 피사체는 어둡게 렌더링하는 것이다. 존 시스템은 0에서 10까지의 숫자를 다양한 밝기 값에 할당하며, 0은 검은 색, 5는 중간 회색, 10은 순수한 흰색을 나타내며, 이들 값을 ‘존(zone)’이라고 한다. 존을 다른 양과 쉽게 구분할 수 있도록, 애덤스와 아처는 아라비아 숫자가 아닌 로마 숫자를 사용했다. 엄밀히 말하면, 존은 노출을 의미하며, V 존 노출(노출계 표시 도수)이 최종 이미지에서 중간 톤으로 렌더링(표현)된다. 각 존은 이전 또는 다음 영역과 2배씩 다르므로, 존 I(Zone I) 노출은 존0의 두 배가 되는 식이다. 존 한 칸 변경은 카메라의 표준 조리개 및 셔터 제어에 해당하는 1 스탑에 해당한다. 노출값(EV)으로 표시되는 노출계를 사용하면 장면을 특히 쉽게 평가할 수 있는데, 1 EV의 변화는 1 Zone의 변화와 같기 때문이다.

많은 중소형 카메라에는 노출 보정 기능이 있다; 이 기능은 특히 카메라에 스팟 측광 기능이 있는 경우 존 시스템과 잘 작동하지만, 적절한 결과를 얻으려면 개별 장면 요소를 세심하게 측광하고 적절하게 조절해야 한다.

존, 물리적 세계, 인화

실제 장면과 인화 사이의 관계는 네거티브와 인화의 특성에 따라 설정된다. 네거티브의 노출과 현상은 일반적으로 적절하게 노출된 네거티브가 특정 인화지에 적합한 인화물을 출력할 수 있도록 결정된다.

존은 노출과 직접적으로 관련이 있지만, 시각화는 최종 결과물과 관련이 있다. 흑백 사진 인화는 눈에 보이는 세계를 검은색에서 흰색에 이르는 일련의 톤으로 표현한다. 인쇄물에 나타날 수 있는 모든 색조 값이 검은색에서 흰색으로 이어지는 연속적인 그라데이션으로 표현된다고 상상해 보라:

전체 톤 그라데이션

이 시작점에서, 존은 먼저 톤 그라데이션(색조 변화)을 10개의 동일한 섹션으로 나누고, 모두 한 스탑 씩 간격을 둔 다음, 너무 하얀 페이퍼 화이트를 위해 하나를 더해서 형성한다.

11단계 그라데이션

노트: 일부 모니터에서는 어두운 음영이 구분되지 않을 수 있다.

그런 다음 각 섹션에 대해 하나의 평균 톤이 해당 섹션의 모든 톤 값을 나타낸다.

11 상징 톤

마지막으로, 존은 검은색 영역 0부터 흰색 영역 X까지 로마 숫자로 각 섹션에 번호를 지정하여 정의한다.

존 스케일

〈글레이셔 국립공원, 맥도날드 호수, 저녁〉, 앤설 애덤스, 1942. via Wikimedia Commons
〈티턴산과 스네이크강〉, 앤설 애덤스, 1942. via Wikimedia Commons

톤 및 질감으로서의 존

애덤스(1981, 52)는 네거티브에 대한 노출 척도를 세 가지로 구분했다:

  • 존 0에서 존 X로 표시되는 검은색에서 흰색까지의 전체 범위.
  • 애덤스가 가장 어둡고 밝은 “유용한” 네거티브 밀도를 나타내는 것으로 간주한, 존 I부터 존 IX까지로 구성된 ‘명암비(明暗比)’.
  • ‘질감 범위’는 존 II부터 존 VIII까지로 구성된다. 이 존의 영역은 질감 및 물질의 인식을 전달한다.

그는 네거티브가 존 XII 이상의 디테일을 기록할 수 있지만, 일반적인 처리 방식으로는 이러한 정보를 사진의 노출 스케일 내에 가져오는 것이 매우 어렵다고 지적했다.

애덤스(1981, 60)는 존 스케일과 일반적인 장면 요소와의 관계를 설명했다:

영화 촬영술의 경우, 일반적으로, 존 III에 해당하는 장면의 일부는 질감이 있는 검은색이 되고, 존 VII의 피사체는 질감이 있는 흰색이 된다. 다시 말해서, 흰 종이에 있는 글씨를 읽을 수 있게 하려면 흰색이 존 VII에 들어오도록 조명을 비추고 노출을 조정해야 한다. 이것은 경험 법칙이다. 일부 필름 스톡은 다른 스톡보다 곡선이 가파르며, 카메라맨은 각 스톡이 흑백의 모든 음영을 어떻게 처리하는지 알아야 한다.


기법

실질적인 감광 속도(감도)

흑백 네거티브 필름에 대한 ISO 표준인 ISO 6:1993은 실제 사진 촬영에 사용되는 것과 다를 수 있는 현상 기준을 명시한다(이전 표준인 ANSI PH2.5-1979 등에서도 화학 및 현상 기법을 명시했다). 따라서, 존 시스템 전문가는 필름, 현상액, 확대기 유형의 특정 조합에 대한 속도를 결정해야 하는 경우가 많으며, 속도 결정은 일반적으로 존 I을 기준으로 한다. 존 시스템에서 감도를 결정하는 방법은 ISO 감도를 결정하는 방법과 개념적으로 유사하지만, 존 시스템의 감도는 ISO 감도가 아닌 ‘실질 감도’다.

노출

밝은 조명 아래의 어두운 표면은 어두운 조명 아래의 밝은 표면과 같은 양의 빛을 반사할 수 있다. 사람의 눈은 이 두 가지를 매우 다른 것으로 인식하지만 조도계는 반사되는 빛의 양만 측정하며, 권장 노출은 둘 중 하나를 존 V로 표현한다. 존 시스템은 이러한 피사체를 사진가가 원하는 대로 표현하는 간단한 방법을 제공한다. 장면에서 학샘 요소를 식별하고 해당 요소를 원하는 존에 배치하면, 장면 내 다른 요소들은 자연스럽게 적절한 위치에 자리하게 된다. 네거티브 필름의 경우, 노출은 종종 그림자 디테일을 우선시하며, 그 절차는 다음과 같다:

  1. 피사체에서 디테일이 필요한 가장 어두운 영역을 시각화하여 존 III에 배치한다. 존 III의 노출이 중요한데, 노출이 충분하지 않으면 이미지의 그림자 디테일이 만족스럽지 않을 수 있기 때문이다. 노출 시 그림자 디테일이 기록되지 않으면, 나중에 추가할 수 있는 방법이 없다.
  2. 존 III로 설정하려는 영역을 신중히 측정하고 측정기가 권장하는 노출을 기록한다(측정기는 존 V 노출을 제공한다).
  3. 권장 노출을 조정하여 해당 존이 존 V가 아니라 존 III에 배치되도록 한다. 이렇게 하려면, 측정기의 권장 노출보다 2 스탑 낮은 노출을 사용한다.

현상

필름, 현상액, 인화지의 모든 조합에는 적절히 노출된 네거티브가 적정한 인화를 얻을 수 있는 “정상” 현상 시간이 존재한다. 많은 경우, 이는 인화에서 값이 기록된 대로 표시된다는 것을 의미한다(예: 존 V는 존 V로, 존 VI은 존 VI으로, 등등). 일반적으로, 최적의 네거티브 현상 방법은 용지의 종류와 등급에 따라 다르다.

인화에서 다양한 톤 값을 모두 표현하는 것이 바람직한 경우가 많지만, 네거티브가 정상적인 현상 처리를 받았다면 콘트라스트가 낮은 장면에서는 이것이 불가능할 수 있다. 그렇지만, 현상 시간을 늘려 네거티브의 대비를 높이면 전체 톤 범위를 사용할 수 있게 된다. 이 기법은 ‘익스팬션(팽창)’으로 알려져 있으며, 현상은 보통 “플러스” 또는 “N+”로 불린다. 플러스 현상을 위한 기준은 사진가마다 다르다: 애덤스는 인화에서 존 VII의 배치를 존 VIII로 올리는 데 사용했으며, 이를 “N+1” 현상이라고 불렀다.

정반대로, 하이-콘트라스트 장면을 위한 네거티브에 정상적인 현상을 적용하면, 그림자나 하이라이트 영역에서 원하는 디테일이 손실되어 결과가 거칠게 보일 수 있다. 그렇지만, 현상 시간을 줄여 장면 요소가 존 IX에 배치된 것이 인화에서 존 VIII로 표현되도록 할 수 있다; 이 기술은 ‘컨트랙션(축소)’으로 알려져 있으며, 현상은 보통 “마이너스” 또는 “N−”로 불린다. 결과적인 변화가 한 존일 경우, 보통 “N−1” 현상이라고 불린다.

때때로 “N+2” 또는 “N−2” 현상을 사용하여 더 크게 조정할 수 있으며, 때로는 그 이상으로 조정할 수도 있다.

현상은 네거티브의 밀도가 높은 영역에 가장 큰 영향을 미치므로, 낮은 값에 미치는 영향을 최소화하면서 높은 값을 조정할 수 있다. 익스팬션 또는 컨트랙션의 효과는 존 VIII(또는 높은 값을 제어하는데 사용되는 값)보다 어두운 톤으로 갈수록 점차 감소한다.

N+ 또는 N− 현상을 위한 구체적인 시간은 체계적인 테스트 또는 특정 존 시스템 책에서 제공하는 현상 항목표를 통해 결정된다.

추가적인 암실 공정

애덤스는 일반적으로 인화를 처리할 때 셀레늄 토닝을 사용했다. 셀레늄 토너는 보존제 역할을 하며 사진의 색상을 바꿀 수 있지만, 애덤스는 이를 미묘하게 사용했다. 주로 셀레늄 토너가 최종 인화의 톤 범위에 거의 모든 존을 추가할 수 있기 때문에 사용했으며, 이로 인해 그림자의 디테일을 유지하면서도 더 풍부한 어두운 톤을 만들어낸다. 그의 책, 『더 프린트』에서는 최종 인화에서 특정 영역을 선택적으로 어둡게 하거나 밝게 만드는 ‘닷징 앤 버닝’(가려굽기) 기법을 사용하는 방법을 설명했다.

존 시스템은 노출부터 암실에서의 인화 제작에 이르기까지 사진의 모든 변수를 조정하고 제어해야 한다. 인화는 일련의 이벤트 중 마지막 단계로, 필름의 노출과 현상만큼이나 존 시스템에서 중요한 역할을 한다. 연습을 통해, 사진가는 셔터를 누르기 전에 최종 인화를 시각화할 수 있게 된다.


기타 매체에의 적용

롤 필름

각 네거티브를 개별적으로 현상할 수 있는 시트 필름과 달리, 롤 전체에 동일한 현상 처리를 해야 하므로 일반적으로 N+ 및 N− 현상은 사용할 수 없다. 장면의 핵심 요소는 원하는 존에 배치되고 나머지 장면은 자연스럽게 적절한 위치에 놓인다. 일부 콘트라스트 조정은 다른 인화지 등급을 사용함으로써 여전히 가능하다. 애덤스(1981, 93-95)는 롤 필름에 존 시스템을 사용하는 방법을 설명했다. 대부분의 경우, 그는 단일 롤 필름이 다양한 콘트라스트 조건에서 노출될 때 N−1 현상을 권장했는데, 이를 통해 노출이 충분히 이루어져 그림자 디테일을 적절히 제공하면서도 하이라이트에서 과도한 밀도와 입자 축적을 피할 수 있었다.

컬러 필름

컬러 필름은 색상 변화 때문에 일반적으로 현상 시간의 변화를 적용하기 어렵다. 컬러 필름에서 존 시스템의 사용은 흑백 롤 필름과 유사하지만, 노출 범위가 다소 좁아서 검정과 흰색 사이에 있는 존의 수가 더 적다. 컬러 리버설(반전) 필름의 노출 범위는 컬러 네거티브 필름보다 좁으며, 노출 절차는 보통 다르다. 컬러 리버설 필름은 그림자보다 하이라이트를 우선시하는 경향이 있으며, 그 결과 그림자 값은 자연스럽게 적당한 위치에 배치된다. 노출 범위가 무엇이든, 측정기의 지시는 존 V에 해당하는 값을 나타낸다. 애덤스(1981, 95–97)는 네거티브 필름과 리버설 필름 모두에 컬러 필름을 적용하는 방법을 설명했다.

디지털 사진

존 시스템은 필름 사진에서와 마찬가지로 디지털 사진에서도 사용할 수 있다; 애덤스(1981, xiii) 자신도 디지털 이미지를 예견했다. 컬러 리버설 필름과 마찬가지로, 정상적인 절차는 하이라이트에 맞춰  노출하고 섀도우에 맞춰 처리하는 것이다.

최근까지, 디지털 센서는 컬러 네거티브 필름보다 다이나믹 레인지(DR; 어두운 영역에서 밝은 영역을 인식할 수 있는, 센서가 구분할 수 있는 밝기 범위)가 훨씬 좁았고, 모노크롬 필름보다 범위가 적었다. 하지만 점점 더 많은 디지털 카메라가 더 넓은 다이나믹 레인지를 구현하고 있다. 후지필름의 FinePix S3 Pro 디지털 SLR(2004년 출시)은 제한된 다이나믹 레인지 문제를 극복하기 위해 특별히 개발된 독자적인 “슈퍼 CCD SR 센서”를 탑재하여, 간헐적인 저감도 포토사이트(픽셀)를 사용하여 하이라이트 디테일을 포착하는 최초의 제품 중 하나다. 따라서 이 CCD는 벌집 모양의 픽셀을 할당하여 한 번의 촬영으로 저감도와 고감도 모두에서 노출할 수 있다.

동일한 장면에 대해 서로 다른 노출 설정을 사용하여 하나 이상의 노출을 만든 다음 해당 이미지를 결합하면 장면의 콘트라스트를 더 크게 조정할 수 있다. 보통 두 번의 노출을 만들면 충분한데, 하나는 그림자를 위해, 다른 하나는 하이라이트를 위해 촬영한 후, 이미지를 겹쳐서 적절히 혼합하여 최종적으로 더 넓은 범위의 색상과 톤을 표현하도록 한다. 이미지를 결합하는 작업은 〈어도비 포토샵〉의 자동 레이어 정렬 같은 기능이 포함된 이미지 편집 소프트웨어를 사용할 경우 더 쉬워진다. 두 번 이상의 노출을 사용하고 〈포토샵 CS2〉 이상에서 제공하는 ‘Merge to HDR’ 기능을 이용하면 장면의 콘트라스트를 더욱 크게 처리할 수 있다. 애플社에서는 이후 버전의 아이폰에서 선택 가능한 HDR 옵션으로 이를 간소화한 접근 방식을 채택했다.

최종 이미지의 톤 범위는 출력 매체의 특성에 따라 달라진다. 모니터 콘트라스트는 유형(CRT, LCD 등), 모델, 그리고 보정 여부에 따라 크게 달라질 수 있다. 컴퓨터 프린터의 톤 출력은 사용된 잉크의 개수와 인화지의 특성에 따라 달라진다. 마찬가지로, 전통적인 사진 인화의 농도 범위는 사용된 프로세스와 용지의 특성에 따라 결정된다.

히스토그램

대부분의 고급 디지털 카메라는 촬영된 이미지의 톤 분포를 히스토그램으로 확인할 수 있는 기능을 제공한다. 이 히스토그램은 왼쪽의 어두운 톤에서 오른쪽의 밝은 톤으로 이어지는 톤의 분포를 보여주며, 전체 톤 범위가 캡처되었는지 또는 노출 시간을 변경하거나 렌즈 조리개, ISO 감도를 조정하여 노출을 조정해야 하는지를 판단하는 데 사용된다. 이를 통해 톤이 풍부한 초기 이미지를 확보할 수 있다.


오해와 비판

존 시스템은 초기부터 복잡하고 이해하기 어렵고, 실제 촬영 상황과 장비에 적용하기에는 실용적이지 않다는 평판을 얻었다.

존 시스템이 사소한 개념에 불필요하게 고유한 용어를 도입하여 단순한 밀도 측정 고려 사항을 모호하게 만든다는 비판이 제기되었다. 저명한 사진가 안드레아스 파이닝거(1906-1999)는 1976년에 다음과 같이 썼다.

나는 이 책에서 소위 필름 노출 결정의 존 시스템에 대한 논의를 의도적으로 생략한 이유는, 내 생각에 이는 사소한 문제를 지나치게 부풀리고, 문제를 불필요하게 복잡하게 만들고, 이 책에서 다룬 방법으로 더 쉽게 달성할 수 있는 결과를 제공하지 못하며, 실용적인 기술 절차라기보다는 의례, 아니면 일종의 숭배 형태에 가깝기 때문이다.

많은 어려움은 애덤스가 초기 책들을 전문 편집자 도움 없이 작성한 데서 비롯된 것일 수 있다; 그는 이후에 이것이 실수였음을 인정했다(애덤스 1985, 325). 프레드 피커(1927-2002)는 그의 책 『더 존 VI 워크숍』(1974)에서 간결하고 단순한 접근 방식을 제공하여 이 과정을 보다 명확하게 이해할 수 있도록 도왔다. 또한, (로버트 베이커의 도움을 받아 집필된) 1980년대 초에 출간된 애덤스의 이후 포토그래피 시리즈는 일반 사진가들에게 훨씬 더 이해하기 쉬운 내용으로 평가받았다.

존 시스템은 종종 흑백 시트 필름과 흑백 사진 인화 같은 특정 소재에만 적용된다고 여겨져 왔다. 일렉트릭 스틸 이미지 카메라의 소비자 시장 도입이 임박했을 때(예: 소니 마비카), 애덤스는 다음과 같이 말했다(1981, xii).

나는 일렉트릭 이미지가 다음의 주요 발전이 될 것이라고 믿는다. 이러한 시스템은 고유하며 불가피한 구조적 특성을 지닐 것이며, 예술가와 실용적 실무자들은 이를 이해하고 제어하기 위해 다시 노력할 것이다.

이 인용문은 때때로 애덤스가 그의 존 시스템이 전자적 혹은 디지털 이미지 캡처/처리에 유용할 것이라고 예견했다는 증거로 해석되기도 한다. 그렇지만, 이 인용문에서 애덤스는 존 시스템이 새로운 이미징 장치를 이해하고 제어하는 데 적합한 도구라고 주장하지 않으며, 오히려 애덤스는 전자 시스템이 고유한 특성을 가질 수 있다고 (따라서 다른 접근 방식이 필요할 수 있음을) 명시적으로 언급하고 있다.

또 다른 오해는 존 시스템이 창의성을 희생하면서 기술에만 집중한다고 보는 것이다. 일부 실무자들은 존 시스템을 마치 그것 자체가 목적이 된 것처럼 다뤘지만, 애덤스는 존 시스템이 궁극적인 목표가 아니라 창작을 가능하게 하는 기술임을 명확히 했다.



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