카메라 피사계 심도 계산기

계산 입력

초점 거리 (mm)

F값 (조리개)

피사체까지의 거리 (m)

착란원 지름 (mm)

결과

전체 피사계 심도

7,527.78

mm (7.528 m)

앞쪽 피사계 심도	2,505.55 mm (2.506 m)
뒤쪽 피사계 심도	5,022.23 mm (5.022 m)
근거리 초점 한계	7,494.45 mm (7.494 m)
원거리 초점 한계	15,022.23 mm (15.022 m)
과초점 거리	29,811.9 mm (29.812 m)

앞쪽·뒤쪽 심도는 피사체를 기준으로 측정한 초점 영역의 절반 폭이며, 전체 = 앞쪽 + 뒤쪽입니다.

피사계 심도란?

피사계 심도(DoF, Depth of Field)란 사진에서 충분히 선명하게 보이는 거리의 범위를 말합니다. 실제로 완벽하게 초점이 맞는 면은 단 하나뿐이지만, 그보다 약간 앞이나 뒤에 있는 피사체도 흐림 정도가 착란원(circle of confusion)이라는 기준값 이하로 유지되는 한 여전히 선명하게 보입니다. 이 계산기는 순수한 기하 광학 원리에 기반하므로, 어떤 나라의 어떤 카메라에든 그대로 적용됩니다. 특정 국가에 한정된 조건은 전혀 없습니다.

피사계 심도는 피사체의 앞뒤에서 적당히 선명하게 보이는 영역입니다.

계산기 사용 방법

네 가지 값을 입력하세요. 렌즈의 초점 거리(밀리미터), F값(조리개, 예: f/2.8이면 2.8), 피사체까지의 거리(미터), 그리고 착란원 지름(밀리미터)입니다. 풀프레임(35mm 센서)에서는 0.03 mm, APS-C에서는 대략 0.02 mm를 사용하면 됩니다. 계산기는 피사체를 기준으로 측정한 앞쪽·뒤쪽 심도, 전체 피사계 심도, 근거리·원거리 초점 한계, 그리고 과초점 거리를 알려줍니다.

공식 풀이

먼저 과초점 거리를 \(H = \frac{f^{2}}{N \cdot c} + f\) 로 계산합니다. 근거리 초점 한계는 \(D_{near} = \frac{s\,(H-f)}{H+s-2f}\), 원거리 한계는 \(D_{far} = \frac{s\,(H-f)}{H-s}\)이며, 모든 길이의 단위는 mm입니다(피사체 거리는 미터에 1000을 곱해 mm로 변환). 피사체 거리가 과초점 거리에 도달하거나 그 이상이 되면 원거리 한계는 무한대가 되어, 피사계 심도가 끝없이 이어집니다.

$$\text{DoF} = D_{far} - D_{near}$$

where

$$\left\{ \begin{aligned} H &= \frac{f^{2}}{N \cdot c} + f \\ D_{near} &= \frac{s\,(H - f)}{H + s - 2f} \\ D_{far} &= \frac{s\,(H - f)}{H - s} \\ f &= \text{Focal length (mm)} \\ N &= \text{F-number} \\ c &= \text{CoC (mm)} \\ s &= 1000 \cdot \text{Distance (m)} \end{aligned} \right.$$

근거리와 원거리 초점 한계는 피사체 거리 \(s\), 과초점 거리 \(H\), 초점 거리 \(f\)에 따라 달라집니다.

예제로 보는 계산

50 mm 렌즈를 f/2.8로 설정하고 10 m(\(s = 10000\) mm)에 초점을 맞췄으며 \(c = 0.03\) mm인 경우: \(H = \frac{2500}{0.084} + 50 = 29811.90\) mm. \(D_{near} = \frac{10000 \times 29761.90}{39711.90} = 7494.46\) mm, \(D_{far} = \frac{10000 \times 29761.90}{19811.90} = 15022.74\) mm입니다. 따라서 앞쪽 심도 = 2505.54 mm(약 2.51 m), 뒤쪽 심도 = 5022.74 mm(약 5.02 m), 전체 심도 = 7528.28 mm(약 7.53 m)가 됩니다.

자주 묻는 질문

뒤쪽 심도가 앞쪽보다 더 큰 이유는? 일반적인 피사체 거리에서는 초점이 맞는 영역이 피사체 앞쪽보다 뒤쪽으로 약 두 배 더 길게 펼쳐집니다. 광학적으로 초점면을 기준으로 앞뒤가 대칭이 아니기 때문입니다.

결과에 나오는 "무한대"는 무슨 뜻인가요? 과초점 거리 또는 그 이상에 초점을 맞추면 근거리 한계부터 무한히 먼 곳까지 모두 선명해집니다. 그래서 원거리 한계와 전체 심도가 무한대로 표시됩니다.

심도를 더 깊게 만들려면 어떻게 하나요? 조리개를 더 조이거나(F값을 높이거나), 초점 거리가 더 짧은 렌즈를 쓰거나, 더 먼 곳에 초점을 맞추세요.