수치부터 시작하자. 이 글에서 다루는 모든 주장은 결국 이 수치로 귀결된다. 필름 면에서의 총 초점 심도는 2 x N x c다. 여기서 N은 f-번호, c는 착란원의 지름이다. 35mm 기준으로 c는 관례적으로 0.03mm다. 따라서 f/2에서 렌즈의 총 초점 심도는 0.12mm, 즉 +/-0.06mm가 된다. f/1.4 최대 개방 시에는 약 0.084mm, +/-0.042mm로 줄어든다. 이는 사람 머리카락 지름의 절반 정도에 해당하며, 레인지파인더와 SLR 모두가 매 프레임마다 도달해야 하는 목표다. 이하 내용은 각 시스템이 어떻게 이 목표를 달성하거나 실패하는지에 관한 것이다.

일치 이미지 방식의 원리

레인지파인더는 삼각측량으로 초점을 맞춘다. 기계적 기선 길이만큼 떨어진 두 창이 피사체를 약간 다른 각도에서 바라본다. 렌즈 헬리코이드에 연결된 캠이 빔스플리터를 회전시켜, 중앙 패치에 겹쳐진 이미지가 수평으로 이동한다. 렌즈가 피사체 거리에 초점이 맞으면 두 이미지가 일치한다. 이 원리는 Leitz가 1954년 M3에 내장한 커플드 일치 이미지 레인지파인더로 거슬러 올라간다.

기하학적으로 보면 길고 좁은 삼각형 구조이며, 그 한계를 결정하는 요소는 눈이다. 사람의 눈은 약 1분각, 대략 0.0003 라디안을 분해할 수 있다. 이것이 두 이미지 간에 판단 가능한 최소 각도 오차다. 이 고정된 각도 오차는 광학계를 거쳐 거리 오차로 변환되고, 렌즈는 이를 필름 면의 초점 이탈로 바꾼다. 기선이 넓고 패치가 더 많이 확대될수록, 동일한 각도 오차에 대한 거리 오차는 작아진다.

이 삼각측량은 촬영 렌즈와 무관하다. 레인지파인더는 21mm와 90mm 렌즈를 동일한 기계적 정밀도로 초점을 맞춘다. 패치는 앞에 달린 렌즈에 대해 아무것도 알지 못하기 때문이다. 문제는 두 렌즈에 요구되는 정밀도가 완전히 다르다는 점이며, 레인지파인더에는 그것을 알 방법이 없다.

유효 기선 길이, 그리고 배율이 중요한 이유

원시 기선 길이는 정확도를 과소평가한다. 패치는 확대 접안렌즈를 통해 보이기 때문이다. 실제 성능을 결정하는 수치는 유효 기선 길이(EBL)다. 기계적 기선 길이에 뷰파인더 배율을 곱한 값이다. Leica M-A (Typ 127)의 데이터시트는 세 수치를 모두 명시한다. 기계적 기선 69.25mm, 파인더 배율 0.72x, EBL 49.9mm.

배율과 기선 길이는 서로 상쇄 관계에 있기 때문에, 원시 기선이 아닌 EBL이 주목해야 할 수치다. 동일한 69.25mm 기계적 기선을 가진 바디를 비교하면 다음과 같다.

• Leica M3, 파인더 0.91x: EBL 약 63mm
• Leica M6/MP, 파인더 0.85x: EBL 약 59mm
• 표준 M6/M-A/MP, 파인더 0.72x: EBL 약 49.9mm
• Leica CL: EBL 약 18.9mm

Voigtländer R3A는 반대의 사례를 보여 준다. 1.0x 파인더를 갖지만 기계적 기선이 37mm에 불과해, 실물 크기 뷰임에도 EBL은 37mm에 그친다. 강한 파인더 뒤의 짧은 기선은 적당한 파인더 뒤의 긴 기선에 진다. M6 하나만 봐도 알 수 있다. 0.72x 파인더를 0.85x로 교체하면 동일한 하드웨어에서 EBL이 49.9mm에서 약 59mm로 올라간다.

장초점 렌즈의 상한, 유도 과정

정확한 초점에 필요한 최소 EBL은 b' = (e x f^2) / (k x z)다. 여기서 e는 시각 분해능(라디안, 약 0.0003), f는 초점 거리, k는 f-번호, z는 착란원(0.03mm)이다. 두 항이 핵심적인 역할을 한다. 필요한 EBL은 초점 거리의 제곱에 비례하고, f-번호에 반비례한다. 장초점 밝은 렌즈는 두 측면 모두에서 불리하다.

직접 계산해 보자. 50mm f/1.4 렌즈는 약 (0.0003 x 50^2) / (1.4 x 0.03) = 약 18mm의 EBL을 필요로 한다. 0.72x M 바디의 49.9mm보다 훨씬 작다. 90mm f/2 렌즈는 (0.0003 x 90^2) / (2 x 0.03) = 약 40mm를 필요로 한다. 여전히 49.9mm 이하지만, 눈이 약간 피로하거나 패치 정렬이 완벽하지 않을 경우를 감안하면 여유가 거의 없다. 90mm f/1.4로 가면 요구 EBL은 57mm를 넘어 0.72x 파인더가 제공하는 수치를 초과한다. 이 경우 M3의 63mm가 필요하다.

이것이 레인지파인더 커플드 M 렌즈의 최장 초점 거리가 135mm이며, f/2가 아닌 f/2.8보다 빠르지 않은 이유다. 가장 빠른 135mm f/2.8 Elmarit-M에는 파인더 위에 영구적인 1.5x 확대경이 달려 출시됐다. 그 조리개에서 정직하게 초점을 맞추기 위해 유효 기선을 늘린 것이다. 빠른 135mm의 광학 설계가 장애물이 아니라, 레인지파인더가 장애물이다. f^2 항 때문에 135mm는 같은 조리개의 50mm보다 7배 이상의 EBL이 필요하며, 어떤 35mm 레인지파인더 기선도 빠른 135mm에 충분할 만큼 길지 않다.

실제로 찍을 법한 한 컷

HP5 Plus를 EI 400으로 설정하고, 90mm f/2 최대 개방으로 가까운 눈에 초점을 맞춰 상반신 인물 사진을 찍는다고 하자. 두 가지가 모두 맞아야 한다. 렌즈 앞의 피사계 심도는 속눈썹과 눈썹 중 어디가 용인 가능한 선명도 안에 들어오는지를 결정하며, 이는 광학과 거리에 의한 것으로 두 시스템 모두 동일하다. 그러나 눈 자체가 아예 선명하게 찍히느냐는 초점 시스템의 오차가 필름 면의 +/-0.06mm 예산 안에 드느냐에 달려 있다. 레인지파인더에서 이는 49.9mm EBL을 통해 투영된 패치의 각도 오차, 즉 90mm f/2에서 한계에 근접한 수치다. SLR에서는 f/2 스크린에서 바로 그 면을 직접 확인하고 있다. 같은 네거티브, 두 가지 다른 방식의 실패.

렌즈 투과 방식의 SLR 초점과 그 실패 양상

SLR은 삼각측량을 완전히 우회한다. 미러 박스로 경로가 접힌 후 필름 레일과 광학적으로 동일한 경로 길이에 위치한 매트 스크린 위에서 초점을 맞춘다. 이 스크린은 단순한 그라운드 글라스인 경우가 드물다. 매트 면과 프레넬 필드 렌즈를 결합해 프레임 전체에 걸쳐 밝기를 균일하게 하고 모서리가 어두워지지 않도록 한다. 실제 투영 이미지를 직접 판단하기 때문에 정확도는 렌즈에 비례한다. 더 빠르고 긴 렌즈일수록 더 가파른 콘을 만들어 초점 이탈이 더 명확하게 드러난다. 이는 정확히 레인지파인더가 기선 부족으로 한계에 부딪히는 영역이다.

보조 도구에는 설계상의 트레이드오프가 있다. 스플릿 이미지나 마이크로프리즘 웨지는 특정 콘 각도에 맞게 제작된다. 웨지가 가파를수록 초점 스냅이 강하지만, 어두워지는 조리개가 더 커진다. 1980년대까지 수동 초점 35mm SLR의 사실상 표준이었던 스플릿+마이크로프리즘 스크린은 1959년 Nikon F에서 비롯된 것으로, 약 f/4 콘을 기준으로 설계됐다. f/5.6에서는 눈이 정확히 중앙에 있지 않으면 스플릿의 한쪽이 어두워진다. f/8 부근에서는 한쪽이 항상 검게 되어 평범한 매트 외곽 부분에 의존할 수밖에 없다. 선명한 스냅과 느린 렌즈에서도 효과적인 스크린 두 가지를 동시에 얻을 수는 없으므로, 설계자는 선택해야 한다.

패럴랙스와 공통된 숨겨진 변수

레인지파인더의 또 다른 고유한 약점은 이 글의 제목에도 있다. 파인더가 렌즈를 통하지 않고 렌즈 옆에서 보기 때문에, 초점을 맞출 때 밝은 선 프레임이 이동한다. 이것이 패럴랙스를 보정하려는 카메라의 시도다. 보정이 이루어지더라도 최소 초점 거리, 대부분의 M 바디에서 약 0.7m 근방에서 오차가 가장 크다. 파인더는 실제 화각도, 실제 피사계 심도도 보여 주지 않는다. 근사치로 프레이밍할 뿐이다. SLR은 하나의 광학 경로를 공유하기 때문에 접사를 포함한 어떤 거리에서도 정확하게 프레이밍한다.

두 시스템 밑에는 동일한 숨겨진 변수가 있다. 약 0.04mm로 유지되어야 하는 기계적 기준면이다. 레인지파인더에서는 캠, 롤러, 패치의 수직 정렬이 이에 해당하고, SLR에서는 미러 스톱, 스크린 시트, 플랜지-필름 간 거리다. 이것이 틀어지면 초점이 눈에 띄지 않게 어긋난다. 이는 수사적 표현이 아니라 측정 가능한 사실이다. 90mm f/2 Summicron에서 심 오차가 약 0.04mm이면 전체 초점 심도 예산을 거의 소진한다. 플랜지 공차가 넓고 파인더 배율이 0.6x에 불과한 Hexar RF는, 조정 나사가 조금이라도 틀어지면 무한대 초점이 어긋난다는 사실이 잘 기록되어 있다. 이는 정확히 빠른 90mm가 가장 가혹하게 드러내는 실패다. 레인지파인더의 한계는 고정된 기선이고, SLR의 한계는 밝고 정확하게 안착된 스크린에 대한 의존이다. 두 시스템 모두 같은 +/-0.04mm 안에서 살거나 죽는다.