"흑백 이미지 or monotone 이미지는 컬러사진을 이해하는데 필수 적으로 거쳐야 할 과정이다" 라는
생각을 한번 해 봅니다.   영상/인쇄 기술의 발달이 흑백에서 컬러로의 발전 과정을 거쳤기 때문에,
흑백필름 고유의 향수를 떠올리기 위해서가 아니라 디지탈 이미지에서 Color Tone과 비교하여
Tone(계조) 자체를 이해하기 위한 과정으로 컬러사진의 흑백전환 연습은 디지탈 사진가의 특권(?)이
 아닐까 라는 생각을 해 봅니다.

저도 전문가가 아니어서 계속 혼돈하고 있는 개념중에 하나가 계조(Tone)와 색조(Color Tone)의
차이 입니다.  흑백 이미지의 경우 Lightness/Luminosity 차이가 곧 농담의 차이고, 이것으로 디테일을
표현 한다는 것을 한번에 파악 할 수 있는데, 컬러 이미지의 경우는 Lightness/Luminosity에 Color와
Saturation(채도) 개념이 더해져서 엄청난 혼돈 속에서 제대로 된 개념의 정립이 쉽지 않음을
느끼게 됩니다.

1. 포토샵 Color Picker 창

아래 그림은 포토샵의 컬러 픽커창으로 Foreground창을 클릭하면 뜨는 창 입니다.  이 창은
컬러를 H/S/B, L/a/b, R/G/B, C/M/Y/K 수치로 변환하여 표현 하며, 컬러가 어떤 체계로 되어 있고,
이미지 상의 한지점의 컬러를 선택 했다면, 그 컬러가 컬러 한계범위(Color Gamut) 내에서 어디에
위치하는지를 시각적으로 보여 줍니다. 

아래 컬러픽커창은 H/S/B 컬러체계에서 이해하는 것이 편한데, 아래 Foreground Color는
Color Wheel 상의 205도 Hue("H")의 색조 범위 내에서, "X"축을 100으로 보았을 때 59%의 채도("S")와
"Y"축을 100으로 보았을 때 72%의 밝기값("B")이 만나는 지점(아래 그림의 검정색원) 위치의 컬러
입니다.

흑백 이미지는 Hue도 없고, 채도도 없는 아래 그림에서 "Y" 단축으로 1차원이며 0 ~ 255 단계로
구분 됩니다. 여기에 채도 개념을 더하면 아래 그림에서와 같은 2차원 평면의 범위가 되며, 여기에
Hue를 더하면 3차원 Color Space가 형성 되는 것 입니다.  2차원도 골치 아픈데, 볼수도 없는
3차원의 색공간을 바로 머리속에 그리려면 정말로 머리가 아프지만, 결과론적으로 컬러 이미지의
디테일은 밝기 계조 이외의 다른 개념인 Hue와 Saturation에 의해서도 지배를 받는다는 것을
개략적으로 생각 할 수 있습니다. 

본 강좌와 직접적인 관계가 없는 컬러픽커창에 대하여 설명을 드리는 이유는 컬러이미지에서
채도만 완전히 없애면 흑백전환이 될 것이라고 막연히 생각하면 안된다는 것을 보여주기 위함
이었습니다.  컬러픽커창에서 Hue를 변경해 보면 바로 느끼실 수 있는점이 바로 색에는 밝은 Hue와
어두운 Hue가 존재한다는 사실 입니다 - 컬러픽커창에서 다른것은 건드리지 않고 Hue Slider를
변경해 보면 밝기값(H/S/B의 B값)의 수치 변화가 없음에도 파랑색 계열의 Hue로 가면 어둡게 지각이
되고 노랑색 계열로 가면 밝게 지각이 됨을 느끼실 수 있을 것 입니다.

이렇다면 각 Hue의 밝기값만을 가지고 흑백이미지를 만들면 뭔가 어색해 지리라는 것을 느끼실 수
있을 것 입니다.  물론 포토샵의 흑백전환 툴의 경우도 각 Hue의 밝기값만으로 흑백이미지를
만들지는 않습니다.

2. 포토샵의 일반적인 흑백전환법

제가 윗장에서 너무 어렵게 설명을 했는데, 아래 간단한 실험으로 여러분들 머리를 좀 더 복잡하게
만들어 드리겠습니다. (솔직히 이런거 알아서 뭐 별로 많은 도움이 되지는 않습니다만....^^ 
바쁘신 분들은 그냥 대충 넘기고 결론만 보시면 되겠습니다) 

포토샵에서 흑백전환을 한다고 하면 보통 Image > Adjustment > Desaturate 명령을 사용 합니다.
이 명령은 Hue/Saturation 명령을 이용하여 Saturation값을 -100 주는 것과 동일한 효과를 줍니다.
두 명령에서 모두 느껴지는 것은 단지 "채도를 제거한다" 이고 이렇게 하면 당연히 흑백이미지가
되겠죠... 

아래 이미지는 중간회색(R/G/B = 127/127/127) 배경에 Red(R/G/B = 255/0/0),
Green(R/G/B = 0/255/0), Blue((R/G/B = 0/0/255) 삼원색을 칠한 박스를 만든 것 입니다.

 

아래 이미지는 위 이미지에 Hue/Saturation 명령을 이용하여 Saturation값을 -50 준 결과 입니다.
Saturation값을 -100 주어서 완전히 Desaturate 시키면 세가지 색의 박스 모두가 중간회색(배경색)으로
바뀌어 박스가 사라지는 결과가 됩니다.  결과론적으로 Desaturate 명령을 사용하면 컬러 이미지에
있던 디테일이흑백 전환본에서는 사라지는 경우가 발생 할 수 있음을 보여 줍니다.

  

아래 그림은 위 그림의 Red Box가  Saturation값 -50, -100에서 어떻게 바뀌는지 컬러픽커창을 통해서
확인한 결과 입니다.  원래 Red Box의 R/G/B = 255/0/0, H/S/B 환산값은 0/100/100 입니다.
Hue/Saturation 명령에서 채도만 줄이라고 명령 했는데 실재는 밝기값도 줄여서 원래 Red가 가지고
있던 값인 255를 절반인 127로 줄여서 R/G/B = 127/127/127의 회색으로 바뀐 것 입니다.

  

아래 이미지는 Hue/Saturation(Saturation -100)을 Normal 모드가 아닌 Color
모드로(Saturation 모드도 동일함) 적용한 결과 입니다. Normal 모드에서 배경과 동일한
중간회색이 되어 전혀 구분이 되지 않았던 3가지 원색 박스가 확연히 구분됨을 볼 수
있습니다.    Channel Mixer를 사용해서도 동일한 효과를 얻을 수 있는데,
R/G/B = 30%/59%/11% 비율로 합성하면 아래와 동일한 결과가 됩니다.

※ 위의 예제는 극단적인 예이고, 실재로는 Desaturate 명령을 사용 해서 흑백 전환한다고 해서
    흑백본의 디테일에 손상을 입는 경우는 거의 없습니다(자연계에는 Pure Color가 없습니다)  하지만
    Hue/Saturation을 Color 모드로 블렌딩 하는 방식에 비해서는 흑백 전환 이미지의
   컨트라스트가 낮은 경우가 대부분인 것이 사실 입니다.

3. 흑백사진과 컬러필터

위에서 설명한 방식이 일반적인 흑백 전환법이라면, 지금부터 설명하려고 하는 내용은 강한
컨트라스트와 섬세한 디테일을 살리기 위해서는 어떤 방식을 사용해서 흑백 전환을 해야 하는가에
대한 원리 측면에서 접근 하겠습니다.

아래 사진은 제가 일전에 소개드린 "cambridgeincolour" 강좌에 예시된 사진인데, 컬러인 피사체를
흑백으로 표현 할 경우에 대한 이해도를 높이기 위해 아주 좋은 예제라고 생각이 됩니다. 

붉은색 앵무새 사진으로 깃털의 붉은계통 색이 시선을 사로잡는(무채색에 가까운 단순한 배경과
잘 분리되어 표현된) 예쁜 사진 입니다.

 아래 사진은 위 사진을 포토샵의 일반적인 흑백전환 기법인 Desaturate 처리한 것 입니다.
 컬러 사진일때와는 다르게 아래 사진은 큰 특징 없는 밋밋한 사진으로 바뀌었습니다

▷ 원본의 채도대비효과(깃털부는 화사한 컬러를 가지지만 배경/얼굴/부리 부분이 무채색임에 주목)가
    사라진 결과 입니다

이런 종류의 피사체일 경우 흑백사진 전문가들은 컬러필터(해당 컬러의 빛만 통과시켜 촬영 할 수
있도록 렌즈 앞에 장착시킴)를 사용하여 촬영한다고 합니다...  어떤 필터를 사용 하면 밋밋함을 줄이고
사진에 포인트를 줄 수 있을까요?

  아래 예제는 컬러 원본 사진에 Channel Mixer의 Red Filter와 Green Filter를 적용시킨 사진 입니다.
 지나치게 과장된 면이 있지만 단순히 Desaturate 처리한 흑백 이미지와는 다르게 배경과의 분리가
 확실한 보다 시선을 끄는 사진이 되었습니다.

▷ Green Filter 적용시 붉은 깃털부의 톤이 어두워 졌고, 깃털의 질감이 Desaturate 처리한
    것(일반 흑백) 보다 훨씬 잘 표현됨에 주목

▷ Red Filter 적용시  붉은 깃털부의 톤이 밝아짐에 주목 ; 배경과는 잘 분리되지만 깃털/부리/얼굴부의
    분리도는 오히려 떨어졌음.

▷ 양 필터 모두 채도가 낮은 부분의 톤 변화가 크지 않음에 주목

※ 위는 포토샵 CS부터 지원하는 기능으로 CS 이하 버전은 아래와 같이 Monochrome On 조건에, 
    Red Filter의 경우  Red Channel을 100% 나머지 Green, Blue Channel을 0% 적용하면 동일한
    효과가 적용 됩니다.  

4. 어떤 컬러필터를 사용할것인가

 이 부분은 일단 예술적인 것과는 별개(임의의 사진에서 어떤 영역의 컨트라스트를 증대 시킬 것인가
 하는 점은 리텃쳐의 예술적 판단에 맡겨야 하고 저는 단지 방법을 설명 하려는 의도임)로 내 의도가 
특정 컬러 영역의 컨트라스트를 증대시킬 의도라면 그 영역의 컬러를 돋보이게 만드는 컬러필터를 
적용 해야 한다는 것 입니다.

쉽게 이야기 해서 앵무새의 깃털부를 돋보이게 만들려는 의도를 가지고 있다면, Red를 돋보이게
만드는 컬러는 무엇인가?  라고 묻게 될 것이고, 그 답은 보색인 Cyan이 될 것 입니다. 
앵무새의 깃털부를 돋보이게 할 흑백 사진가라면 Cyan 컬러필터를 사용해야 할 것이며, 포토샵
흑백 전환시에는 Channel Mixer를 이용하여 G/B를 50:50으로 믹싱 해야 한다는 이야기가 됩니다.

 그러면 앵무새 깃털의 색이 Pure Red Color인가? 라는 의문이 생기는데, 당연히 자연계에 존재하는
색에는 Pure Color는 없다고 보아야 할 것이고, R/G/B 채널의 합성 비율을 조절하여 흑백 이미지를
만드는 Channel Mixing에 응용 시 가장 좋은 방법은 아래와 같이 씰렉티브컬러를 열어
각 컬러(R/G/B/C/M/Y)의 Black 슬라이더를 조정해 보는 것 입니다.

 Red컬러의 블랙 슬라이더를 -100 ~ +100%로 Swing해 보면 깃털부의 Luminosity가 크게 변화는
것을 볼 수 있습니다다.   Yellow 컬러의 경우도 Red보다는 약하지만 변화를 볼 수 있습니다. 
나머지 G/C/B/M 컬러에서는 변화를 볼 수 없습니다

☞ 깃털부는 대부분 Red 이고 일부 Yellow가 있음
   (Color Picker창에서 R/G/B 비율을 확인하는 것보다 현실적임) 

 그러면 앵무새 깃털부의 완전 보색 Channel Mixing은 아래 컬러Wheel에서 Red의 보색인 Cyan에
해당하는 G와 B 50:50에서  깃털에 Y가 약간 섞여 있으니, 보색인 B의 비율을 높여서
R/G/B = 0/40%/60% or 0/35%/65%로 채널 믹싱을 하는 것이 이상적임을 알 수 있습니다. 

 ※ 아래 Color Wheel은 포토샵의 각종 색상 보정 시 반드시 암기하고 있어야 할 개념 입니다. 
     예로서 사진에 Yellow 기운이 돌면 보색인 Blue를 추가해 줘야 화밸이 잡히죠...  
     Selective Color로 하늘을 파랗게 만드는데 Cyan을 높이고, Yellow를 낮추는 것으로는 색이 잘
     잡히지 않습니다... 이 때 Magenta를 높여주면 Cyan이 Blue측으로 바뀌는 원리를 아래 그림을
     통해서 이해 하셔야 자유롭게 색상 보정이 가능 합니다...^^

 채널믹서에 이 비율을 적용해본 결과는 아래와 같습니다.  이론적으로 깃털이 단색이고 완전한
보색으로 채널믹싱을 한다면 깃털은 검정색 (R/G/B = 0/0/0)이 됩니다. 검정색은 아니지만 보색 믹싱을
함으로써 깃털부가 많이 어두워진 것을 관찰 할 수 있습니다.

 위에서 단순히 Desaturate 처리한 결과물과 비교시는 전반적인 컨트라스트가 확실히 증대 되었고,
깃털의 질감이 확실히 사는 것을 느끼실 수 있을 것 입니다.   
아래 오른쪽은 밝기를 좀 증대시킨 결과물 입니다.

 응용으로 푸른 하늘(보통은 Cyan + Blue)에 구름(밝은 Gray)이 멋지게 깔린 장면이 포인트인 사진은
Red-Yellow Filter를 사용하는 것이 구름의 컨트라스트를 극대화 시킬 수 있으리라는 것을 짐작 하실 수
있을 것 입니다. 구름의 밝기에 변화가 없더라도 배경인 하늘이 어둡게 됨으로써 구름의 컨트라스트가
증대 되는 원리 입니다.   바다와 푸른숲과 하늘이 들어간 풍경은 Red 필터가 제격임도 이해가
되실 것 입니다.

 포토샵으로 컬러사진을 흑백 전환시에는 각각 R, G, B로 흑백 전환한 이미지를 상호 비교해서 각각
대상을 잘 표현한 부분을 영역별로 마스킹 처리하여 따오는 방식도 좋습니다. 컬러 사진에 붉은 꽃이
있다면 Red FIlter 적용 흑백 이미지는 꽃이 하얗게 표현 되겠죠...

 Green색 잎파리는 Green FIlter 적용 흑백 이미지에서 하얗게 표현이 됩니다... 그 보색 필터에서는
검게 표현이 되겠죠...  조금 복잡한 듯 하지만 위 R/G/B - C/M/Y 색상환을 보면서 생각하면 금방
이해가 됩니다.  포토샵의 마스킹 기능과 연계해서 적용 하면 흑백 이미지의 컨트라스트를 조절을
넘어 조작(?) 할 수도 있습니다...^^

5. 흑백전환 다른 방법

1) Hue/Saturation 이용법

 Hue/Saturation 명령에서 Saturation값을 -100%로 설정하는 방법은 모두 아는 방법이지만 아래와
같이 Hue/Saturation을 하나 더 올려서 첫번째 Hue/Saturation Layer는 흑백전환을
시키고(Layer Mode는 Color로 설정), 두번째 레이어는 Hue를 Swing 하면서 최적의 질감을 눈으로
직접 찾는 방법이 있습니다.

 이미지의 관심을 끄는 대상의 컨트라스트를 강조하는 최적의 Hue값을 찾은 후 Saturation값을 
Swing 해 보면, Hue는 컨트라스트가 강조되는 색 영역을 변경하는 역할을 하고 Saturation은 그 영역의
밝기를 조정하는 역할을 한다는 것을 알 수 있습니다.

 이 방식은 R/G/B 채널을 직접 Mixing하는 방법에 비해 컨트라스트가 조금 떨어지고, 정밀도도
떨어지지만 빨리 보정 할 수 있는 장점이 있습니다.  물론 Desaturate 보다는 훌륭 합니다.
  

2) Selective Color 이용법

 아래 그림에서와 같이 Color Mode의 Hue/Saturation 레이어로 흑백 전환 후, Selective Color Layer를
이용하여 톤을 조절하는 개념 입니다.   Hue/Saturation에서 Hue를 Swing하면서 톤 변화를 보고
Saturation으로 컨트라스트를 좀 더 강조 하는 개념 보다는 많이 복잡 합니다.  Selective Color에서
조정 가능한 극단적인 컬러 Variation은 바로 극단적인 톤의 Variation으로 나타 납니다.  
일반적으로 이미지는 영역별로 Main Color가 다르므로 영역별 톤 조정도 용이하게 할 수 있습니다. 
일단, 사용해 보시면 감이 올 것으로 판단이 됩니다.