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천체사진 촬영법 ㉻ 피지백

성운·성단·은하에 도전하자

밝고 큰 성운들과 별무리들의 환성적인 모습을 담을 수 있는 피지백 촬영법을 익혀두자.

망원경을 가지고 있는 대부분의 사람들은 천체 사진에 관심을 가지게 된다. 초기 그들의 사진 대상은 일반적으로 달과 행성들이다. 그러나 얼마후 태양계 바깥의 새로운 대상들을 찾게된다. 그리고 소위 Deep-Sky Objects(성단, 성운 그리고 은하들)에 도전한다. 이러한 대상에 가장 쉽게 접근할 수 있는 방법이 없을까. 그 대답이 바로 피지백(piggyback) 방식이다.

피지백 방식이란 적도의(赤道儀) 마운트 망원경의 경통위에 카메라를 올려놓고, 망원경으로 별을 추적하면서, 카메라 필름에 장시간 노출을 주어 천체사진을 얻는 방법이다.

피지백 방식 사진은 망원경 직초점 사진이나 고정촬영 사진에서 얻기 어려운 몇가지 이점이 있다. 대부분의 망원경들은 긴 초점거리를 갖고 있기 때문에 하늘의 매우 좁은 영역 밖에 찍을 수 없다. 이것은 또한 지구 자전 때문에 생기는 별의 일주운동을 같은 속도로 추적해야 하는 망원경 가이드가 매우 어렵다는 것을 의미한다.

피지백 방식 사진은 이같은 긴 초점 망원경을 사용할 때 어려움, 즉 별의 흐름오차를 짧은 초점의 카메라 렌즈를 사용함으로써 극복할 수 있다. 전형적인 피지백 촬영은 광각(28㎜), 표준(50㎜) 그리고 망원(80㎜~3백㎜) 렌즈를 사용한다. 6인치 F8(초점거리1천2백㎜)반사망원경으로 1백35㎜망원렌즈의 피지백 촬영을 하면, 필름상에 10°x15°의 하늘을 담을 수 있다. 만약 당신이 이때 12㎜의 암시야 조명장치가 있는 십자선 아이피스(접안렌즈)를 사용하면 약 15′(분)의 아이피스 화각(畵角)과 1백배의 가이드 배율을 얻을 수 있다. 카메라 화각은 매우 크기 때문에 당신이 가이드 망원경 중심에 놓여진 별을 놓치지 않는다면 필름상에 훌륭한 별사진을 얻을 수 있다. 그리고 카메라 렌즈의 초점거리가 짧아질수록 가이드 허용오차가 커지므로 실수할 확률이 적어진다.

가이드(추적)가 쉬운 피지백 방식의 또다른 이점은 사진촬영시간을 단축한다는 점이다. 대부분의 천체망원경은 F수(구경대 초점비)가 F/5에서 F/10 사이다. 그러나 피지백 방식은 F/1.4에서 F/3.5사이인 카메라 렌즈를 사용함으로써 보다 짧은 노출시간으로 원하는 사진을 얻을 수 있다.
 

피지백촬영의 카메라 세팅 모습


파노라마 사진도 가능

마지막으로 피지백 방식은 광각렌즈나 표준렌즈를 사용해 하늘 전체의 파노라마적인 사진을 얻을 수 있다. 별자리들의 '꽃'이라고 할 수 있는 밝고 큰 성운들과 별무리들의 환상적인 모습을 담을 수 있다. 특히 은하수의 암흑성운들과 밝은 영역들을 세밀하게 드러내 보여주기도 한다.
그러나 이와같은 피지백 방식 사진의 장점은 또한 약점이 되기도 한다. 피지백 사진은 항상 망원경 경통위에 얹혀진 카메라로만 촬영한다. 상대적으로 짧은 초점거리의 렌즈는 하늘의 넓은 영역들을 커버하므로 작은 크기의 행성상 성운들을 찍을 수 없다. 이들은 흐릿한 작은 별빛으로만 느껴질 뿐이다. 그래서 고리 성운(M57)이나 아령 성운(M27), 또는 보다 작고 희미한 은하들과 구상성단들을 찍을 수 없다. 그리고 달과 행성들의 확대사진 역시 적합하지 않다. 행성들은 밝은 별처럼, 달은 매우 밝은 빛의 점으로만 찍혀진다.

그럼에도 불구하고 수많은 천체들과 유명한 대상들은 이 피지백 방식에 의해서 만이 가장 훌륭한 모습으로 자신을 보여준다. 이 방법에 의해 잘 찍혀지는 목록들은 (표)와 같다.
 

(표)피지백 방식 천체사진에 알맞는 대상과 렌즈들


피지백 천체사진을 찍기 위한 장비는 그리 복잡하지 않다. 적도의 마운트 망원경과 드라이버 장치가 필요하나, 정밀하지 않아도 된다. 그리고 카메라와 케이블 릴리즈 정도이다. 이때 카메라 렌즈에 후드가 붙어있으면 주위의 잡광으로부터 보호할 수 있다.

망원경에는 고배율을 낼 수 있는 짧은 초점의 아이피스가 필요할 뿐더러 십자선과 눈금이 반드시 필요하다. 그러나 광각 렌즈를 사용할 때에는 50배에서 75배 정도의 저배율로도 충분하기 때문에 단초점 아이피스가 아니어도 가능하다.

 

필름의 선택과 노출

필름 선택은 피지백 사진에 있어 중요한 변수다. 고감도 필름은 최소한의 짧은 시간에 감광하지만 초고감도 필름은 배경이 거칠고 뿌옇기 때문에 성운이나 가스모습들을 항상 잘 묘사하지 못한다. 일반적으로 인기있는 고감도 필름은 엑타크롬400과 후지크롬400이 있다. 슬라이드 필름들인 이들은 네가 필름보다 발색성과 감광성이 우수하다.

흑백 필름종류로는 Tri-X T-Max400 등이 가장 우수하다. 이것들은 적당한 감광속도와 고운 입자로 희뿌연 성운들을 잘 담아낸다. 보다 낮은 감도의 필름으로는 2415테크니컬 팬(Technical Pan)이 있다. 이 필름은 ASA100 정도로 노출시간이 길어지나 해상력이 높다.

노출시간은 일반적으로 당신이 사용하는 필름의 감도와 F수(조리개 개방정도)에 따라 결정된다. 고감도 필름은 짧은 시간에 보다 희미한 대상을 담지만 하늘배경이 뿌옇게 변해버리는 한계에 쉽게 이른다. 저감도 필름도 노출 시간이 조금더 길어질뿐 직접 노출에 한계가 있다. 만약 당신이 50㎜ F1.8 렌즈에 ASA1000~3200 필름을 사용한다면 노출시간은 5분에서 20분 사이어야 한다. 이 경우 단계적으로 30초 1분 2분 5분 10분 등의 노출 사진을 찍은후 가장 좋은 결과를 찾는 것이 좋다. ISO400 필름이라면 50㎜F1.8에서 15분 정도까지 노출하고 30분을 초과하지 말아야 한다. 그러나 저감도는 더 오래 노출을 줄수 있을 것이다.

이와 같은 준비가 끝났으면 카메라를 망원경의 경통위에 고정시키는데 이때 매우 조심해야 한다. (사진4)에서 보여주는 것과 같이, 어둠속에서 카메라를 경통에 부착할때 카메라 파인더속에 가이드 망원경의 후드가 가려지는 것이 보이지 않아, 고생해 촬영한 사진이 엉망이 될 때가 많기 때문이다.
 

(사진4) 오리온좌 ASA 400, 50mm표준렌즈, 4인치굴절망원경 자동가이드, 10분노출, 장소/인천


그리고 극축을 아주 정밀하고 조심스럽게 맞추어야 하는 데, 이 연습을 많이 해야할 것이다. 사실 사진의 승패는 여기에서 결정된다.

이점을 제외하면 피지백은 다른 어떤 방법보다도 어렵지 않다. 경험이 많아질수록 매혹적인 밤하늘의 모습을 선물 받을 것이다.

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1991년 02월 과학동아 정보

  • 박승철

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