분광 감도와 계조 변환: 필름이 색을 회색으로 바꾸는 방법

전정색 필름이 비로소 가능하게 한 자연스러운 피부와 입술 계조를 보여주는 흑백 인물 사진

Simon Lehmann 작성 Editor

필름의 분광 감도 곡선이 색을 회색 계조로 변환하는 원리, 초기 정색 유제가 피부를 어둡게 만든 이유, 그리고 전정색 필름이 그 문제를 해결한 과정.

흑백 네거티브는 어떤 색도 기록하지 않는다. 그런데도 같은 빨간 장미를 녹색 잎사귀 앞에서 촬영해도 두 필름은 완전히 반대의 계조 관계를 만들어낼 수 있다. Ilford Ortho Plus로 장미를 찍으면 밝은 잎사귀 위에서 거의 검게 인화되고, Ilford HP5 Plus로 찍으면 같은 꽃이 중간 회색 쪽으로 올라가고 잎사귀는 제자리를 지킨다. 장미 자체는 아무것도 변하지 않았고, 차이는 콘트라스트나 현상에 있지 않다. 그 차이는 분광 감도, 즉 유제가 각 파장의 빛에 얼마나 강하게 반응하는지를 나타내는 곡선에서 비롯된다. 이 곡선이 피사체의 색을 하나의 회색 척도로 변환하는 규칙이며, 초기 사진의 모습과 현대 필름에 담긴 의도적인 선택 모두를 설명해준다.

감도 곡선이 지배하는 것

흑백 이미지는 일종의 투영이다. 피사체의 모든 색조는 검정에서 흰색으로 이어지는 하나의 축 위로 무너져 내린다. 특정 색이 어디에 자리 잡느냐는 그 색이 유제에 얼마나 많은 노출을 전달하느냐에 달려 있고, 그것은 다시 해당 색이 포함하는 파장에서 필름의 반응 정도에 따라 결정된다. 빨간 물체는 620~700 nm 부근의 장파장 빛을 반사한다. 필름이 그 영역에서 감도가 없다면 빨간색은 노출을 거의 받지 못하고, 네거티브에 밀도를 거의 만들지 못하며, 눈에 아무리 밝아 보였더라도 어둡게 인화된다.

근본적인 문제는 눈과 할로겐화은 결정이 밝기에 대해 의견이 다르다는 것이다. 감광 처리를 하지 않은 할로겐화은은 본질적으로 자외선, 보라, 파란색에만 감도를 가지며 약 500 nm 이상에서는 반응이 떨어진다. 이를 보정하지 않으면 시각적 기대와 어긋난다. 파란 하늘은 유제를 과다 노출시켜 거의 흰색에 가깝게 인화되고, 빨강과 따뜻한 녹색은 짙은 그림자로 기록된다. 1873년 이후 필름의 모든 발전은 그 본유의 청색 편향을 눈이 인식하는 것에 가깝게 끌어당기려는 시도였다.

정색 필름이 피부를 어둡게 만든 이유

첫 번째 보정은 1873년에 이루어졌다. Hermann Wilhelm Vogel이 색소 증감(dye sensitisation)을 발견했을 때였다. 그는 Colonel Stuart Wortley의 콜로디온 건판에 할레이션 방지층으로 코팅된 코랄린(corallin) 염료가 유제의 감도를 초록과 노랑 영역으로 확장시킨다는 사실을 발견했다. Vogel은 이후 모든 색감도 유제가 의존하게 되는 원리를 확립했다. 증감 염료는 반응을 높이기 위해 반드시 브롬화은에 흡착되어야 한다는 것이었다. 그러나 초기 염료는 불안정하고 포그를 일으키기 쉬웠기 때문에 기술은 실험실에 머물렀고, 최초의 상업용 색소 증감 정색판은 약 10년 후인 1884년 무렵에야 등장했다.

정색(orthochromatic) 필름은 파란색과 초록색에 감도를 갖지만, 약 580 nm 이상에서 감도가 급격히 떨어지고 빨간색 반응이 사실상 없기 때문에 붉은색에는 사실상 맹인이나 다름없다. Ilford Ortho Plus가 현재의 예인데, 주광에서 ISO 80/20°, 텅스텐 조명 아래에서는 ISO 40/17°로 평가된다. 텅스텐 광원은 적색이 풍부하지만 이 필름은 그 출력을 거의 활용할 수 없기 때문이다. 인물 사진에 적용해보면 문제가 정확히 드러난다. 빨간 립스틱과 볼의 홍조는 620~700 nm를 반사하는데, 580 nm 이상에서 눈이 먼 정색 유제에서 그 파장은 네거티브에 밀도를 거의 만들지 못하고, 그것이 가장 어두운 계조로 인화된다. 붉은 피부는 거무스름하게 나타나고 입술은 검게 보였다. 무성 영화 시대의 스튜디오들은 짙은 보정 화장과 청록색 조명으로 대응하다가, 실용적으로 가능해지자마자 인물 사진용으로 전정색 필름으로 전환했다.

실용 예제: 적색 필터로 하늘 배치하기

필름이 빨간색을 기록할 수 있게 되면, 유색 필터로 파장을 차단해 의도적으로 계조를 재배치할 수 있다. 가장 명확한 예는 하늘이다. 맑고 파란 하늘을 측광해 필터 없이 존 VI에 배치하면 밝고 평탄한 회색으로 인화된다. 이제 Kodak Wratten 25 짙은 적색 필터를 끼워보자. 이 필터는 빨간색은 투과하고 파란색과 초록색은 차단한다. 필터 배율은 약 8배, 즉 약 세 스톱의 손실이다. 그 세 스톱만큼 노출을 열어주면 따뜻한 피사체는 배치가 유지되지만, 자신이 반사하던 파란색과 초록색을 빼앗긴 파란 하늘은 아무것도 돌려받지 못한다. 하늘은 존 II나 I, 거의 검정에 가깝게 떨어지고 구름이 또렷하게 부각된다.

이것이 강한 버전이다. 더 은은한 어두움은 #8 옐로 필터에서 온다. 배율 2배, 약 한 스톱으로 하늘을 드라마 없이 한 존 낮춘다. 그 사이에 #16 오렌지(배율 2.5배, 약 1.5 스톱)와 #58 그린(주광에서 배율 4배, 약 두 스톱)이 있으며, 그린 필터는 잎사귀를 분리하고 얼굴에 비해 밝게 만드는 데 유용하다. Ansel Adams는 이러한 선택을 문자 그대로의 재현이 아니라 시각화의 일부로 다루었다. 그는 The Negative에서 Wratten 25나 29 같은 적색 필터는 유효 콘트라스트 지수를 정상 이상으로 높인다고 언급하며, 적색, 오렌지 또는 옐로 필터와 암실에서의 인화 조절을 조합해 하늘의 계조를 원하는 곳에 배치했다고 밝혔다.

곡선은 설계된 것이지 평탄하지 않다

전정색(panchromatic) 필름은 가시 스펙트럼 전체, 약 380~700 nm에 걸쳐 반응한다. 따라서 색들은 지각되는 밝기를 훨씬 가깝게 반영하는 회색값으로 변환된다. 따뜻한 피부색은 자연스럽게 재현되고 정색 필름의 거무스름한 느낌은 사라진다. 그러나 반응은 균일하지 않다. ISO 400 전정색 유제인 Ilford HP5 Plus는 HARMAN의 데이터시트에서 2850 K 텅스텐 광원으로 노출한 쐐기형 분광 사진(wedge spectrogram)으로 특성화되어 있으며, 그 곡선은 초록 영역의 뚜렷한 딥과 적색 영역의 불룩한 형태를 보여준다. 이 모양은 화학의 우연이 아니라 설계상의 결정이다. Fuji Neopan Acros II는 반대 방향에서 이 점을 보여준다. 정전정색(orthopanchromatic)으로 묘사되는데, 가시 영역 전체를 커버하지만 적색 감도를 의도적으로 낮춘, 특정 계조 특성을 위해 튜닝된 현대적 유제다.

이 표준 뒤에 있는 역사도 마찬가지로 의도적이다. 런던의 Wratten & Wainwright는 1906년에 최초의 상업적으로 성공한 전정색 건판을 생산했다. C. E. Kenneth Mees가 이를 소개했고, 적색 증감 염료는 Meister, Lucius & Brüning의 제품을 기반으로 했다. 이후 수십 년에 걸쳐 전정색 유제는 비감광 및 정색 필름을 범용 재료로서 대체해나갔다.

암실이 증명하는 것, 그 너머에 있는 것

분광 감도의 논증은 추상적이지 않다. 어둠 속에서 필름을 어떻게 다루느냐를 결정한다. Ilford Ortho Plus는 적색에 감도가 없기 때문에 적색 안전등 아래에서 현상 중 이미지가 올라오는 것을 직접 보면서 인스펙션(inspection) 현상을 할 수 있다. 전정색 필름은 그것을 허용하지 않는다. Kodak의 Tri-X 데이터시트는 안전등을 최후의 수단으로만 허용한다. No. 3 짙은 녹색 필터, 4피트(1.2 m) 이상 거리의 15와트 전구, 그것도 현상이 절반 이상 진행된 이후에만 가능하다. 실제로는 전정색 필름을 완전한 암흑 속에서 장전하고 현상한다. 이것이 분광 감도의 교훈이 물리적 현실로 나타난 것이다.

곡선은 전정색 너머, 근적외선 영역으로도 밀고 나갈 수 있다. 확장 적색 필름이 그 상한선을 보여준다. Ilford SFX 200, Rollei Retro 80S, Rollei Superpan 200은 약 740~750 nm까지 도달하며, 단종된 Kodak High Speed Infrared(HIE)는 약 900 nm까지 확장되었다. 반응이 눈이 볼 수 없는 파장 영역으로 올라갈수록 변환은 낯설어진다. 엽록소가 풍부한 잎사귀는 근적외선을 강하게 반사해 빛나는 흰색으로 인화되고, 피부는 납빛으로 창백하게 변하며, 파란 하늘은 필터 없이도 검게 된다. 원리는 내내 동일하다. 감도 곡선은 필름이 색을 보는 방식의 수동적인 묘사가 아니라, 색으로 가득 찬 세계가 의도적으로 회색으로 렌더링되는 메커니즘이다.

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