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편광필터에 대하여

작성자지누당|작성시간09.01.06|조회수350 목록 댓글 1
편광필터에 대하여



요즘 컬러 풍경사진에는 편광필터를 사용하여 하늘의 푸른색 톤을 강조하는 것이 기본화되어 있다. 비교적 습도가 높은 우리나라는 감청색을 띠는 푸른 하늘을 볼 수 있는 날이 적기 때문에 좀더 선명하게 표현하기 위해서 편광필터를 사용하는 경우가 많은 것이다.

촬영가에 따라서는 UV필터처럼 항상 렌즈에 붙여놓은 채 사용하는 경우도 있는데 이런 방법은 그다지 좋은 방법이라고 할 수 없다. 편광필터는 사진 표현에 있어서 필요할 때 유용한 효과를 얻기위해 사용해야 한다. 효과를 나타낼 수 없는 조건일때는 불필요한 필터요소가 화면을 방해하거나 노출면에서 -요소가 될 수 있기 때문이다. 또 필터효과가 지나쳐서 푸른 하늘의 톤이 부자연스러운 농도로 나타날 수도 있다. 컬러사진의 표현면에서 편광필터는 유용한 역할을 하지만 그만큼 효과나 능력을 충분히 이해하고 사용하는 것이 중요하다.

1.편광필터의 역할

모노크로(흑백)사진이 주류일 때는 풍경을 촬영하면서 감청색 하늘의 인상을 강조하기 위하여 황색이나 오렌지색, 적색 필터를 사용하여 푸른 하늘의 톤을 어둡게 함으로써 콘트라스트를 만들어 주었다. 황색이나 적색 필터는 청색을 흡수하여 푸른하늘에 대한 노출 보족 현상이 나타나기 때문이다.

컬러사진이 주류인 시대가 되면서 이 방법으로는 톤의 조절이 불가능하게 되었다. 필터의 색이 사진에 나타나 버리기 때문이다. 그로 인해 색에 영향을 주지 않으면서도 푸른 하늘의 톤을 조절해 줄수 있는 편광필터를 사용하게 되었다.

편광필터는 원래 상품촬영 등에서 표면의 반사를 제거하기 위해 사용해 왔다. 이것은 표면의 반사를 제거함으로써 피사체의 색재현이 가능하고, 수면의 반사를 제거함으로써 물 속의 형태를 볼 수 있는 효과를 보인다. 그 반사제거 작용은 푸른 하늘의 산란광 조절에도 효과가 있어 풍경사진 촬영에도 자연스럽게 사용하게 되었다.

가시광은 파장 400-700nm(1nm=100만분의 1mm) 전기파의 일종이다. 그 파동은 상하좌우 여러방향으로 진동하는데, 이 빛의 파동이 금속 이외의 매끈한 면이나 광택면에 반사되면 일정한 방향으로만 진동하는 파동이 된다. 또 유리면에서 약57도의 각도로 반사되는 빛은 거의 편광이 된다. 이처럼 일정한 방향으로 파동하는 빛, 즉 편광만을 선택적으로 통과시키거나 통과시키지 않거나 하는 역할을 하는 것이 편광필터이다.

편광필터의 원리는 평행한 틈을 가진 블라인드와 같다고 생각할 수 있다. 만약 그 블라인드가 가로방향의 틈을 가진고 있다면 가로방향으로 진동하는 파동은 빠져나갈 수가 있지만 세로방향의 파동은 걸려서 빠져나갈 수가 없다.

또 편광필터는 빛의 파장영역에 맞춘 평행한 틈을 배열하고 있는데, 이 블라인드 모양의 필터를 편광자, 또는 편광판이라고 한다.

맑은 하늘의 푸르름은 대기입자나 하늘에 떠다니는 미세한 먼지가 표면에 반사, 산란된 편광이다. 수증기처럼 큰 입자가 있으면, 청색 이외의 긴 빛도 산란하여 희게 나타난다.

이 하늘의 편광을 통과시키지 않으면 하늘색이 어두어진다. 이 때문에 먼지나 수증기가 적은 감청색의 하늘은 편광필터를 이용하면 매우 어두운 톤으로 되어 버린다.

청색필터, 또는 텅스텐 타입의 필름을 사용하여 톤을 억제시기고, 노출을 미소하게 조절하면 달밤의 야경처럼 나타날 수도 있는데, 서부극에서 밤의 광야장면은 이 효과를 이용하여 촬영한 것이다.

2.편광필터와 원편광필터의 차이

편광필터에는 비교적 가격이 싼 PL필터(직선편광필터)돠 그 배이상 가격이 되는 C-PL필터(원편광필터)가 있다.

단순히 편광을 제거하기 위해서라면 직선편광인 PL필터로도 충분히 역할을 해낼 수 있지만 카메라 내장의 TTL 측광기구나 자동초점기구 중에서 빛의 일부를 통과하도록 만든 하프미러가 사용되고 있으면 문제가 발생한다.

미러에 반사하여 파인더 스크린에 상을 맺은 빛의 일부를 노출계의 수광소자나 자동처점 측거소자로 보내기 위한 하프미러는 일종의 편광필터로, 투과하여 수광소자에 닿은 빛은 편광의 일종이 되는 것이다.

따라서 촬영렌즈 앞에 편광필터를 붙이게 되면 측광이나 자동초점을 위한 수광소자에 닿은 빛은 2매의 편광필터를 통과하게 되는 셈이다. 이 때, 편광필터와 하프미러의 편광판 배열이 같은 방향이라면 큰 문제가 없지만, 직각으로 교차하는 상태가 되면 편광이 투과하지 못하여 수광소자에 닿지 못하는 현상이 일어난다. 즉 측광이나 측거를 할 수 없게 되어 버리거나 정확한 수치를 얻을 수 없게 되어 버리는 것이다. 실제로 2매의 편광필터 지표를 90도로 비켜서 들여다 보년 새까맣게 되어 빛이 통과하지 않는 것을 볼 수 있다.
이 문제를 해결하기 위해 등장한 것이 원편광필터, 즉 C-PL필터이다.
빛이 세로방향인 파동과 가로방향인 파동은 산과 골짜기의 관계로 여기에 1/4파장판(보상판이라고도 함)이라는 파인더를 조합시키면 직선편광인 산과 골짜기가 어긋나서 원편광이 되는 것이다. 이 때 사방으로 진동하는 파동의 끝을 이어 도형화하면 원의 형태로 나타난다. 그 때문에 원편광이라고 부르게 되었다.

원편광이 되면 직선편광의 편광자를 빠져나갈 수 있게 되어 하프미러에 영향을 받지 않게 된다.
만약, 원편광필터를 2매 겹쳐서 지표를 90도비틀면 직선편광의 필터와 같이 빛은 통과히지 않게 되는데 이것은 각 1/4파장씩 어긋나 있기 때문이다.

3. 편광필터 장착시 노출결정

편광필터를 사용하면 그 효과의 정도에 따라서 적정으로 되는 노출량이 변하게 된다. 필트의 회전각에 따라서 필터를 투과하는 빛의 양이 변하기 때문이다. 맑은 하늘에서 태양을 배경으로한 순광의 경우에는 필터를 통과한 하늘톤이 가장 어두워지는 때가 가장 효과적인 상태이다.
이 때 노출보정량은 대체로 +1.5 - 2EV 정도이지만 하늘의 푸르름 정도에 따라서 아주 조금씩 변할 수 있다.
편광필터는 일반적인 필터처럼 보정배수를 특정지을 수는 없다. 또 카메라에 내장된 TTL측광은 렌즈를 통한 상의 밝기, 필름면에 맺힌 상의 밝기를 측정하여 노출치를 결정하기 때문에 필터에 의한 밝기변화의 보정은 필요없다.

TTL측광 이외의 측광방식이나 단체노출계로 노출을 정할 경우는 우선 육안으로 필터의 효과를 확인하고, 그 회전각의 위치에서 필터를 노출계 수광부앞에 닿게 하여 측광치를 파악한 후에 카메라의 조리개, 셔터속도를 조정한다. 또 피사체에 닿은 빛의 밝기를 측광하여 노출치를 정하는 입사광 측광에서는 측광방식을 반사광 측광으로 교환하여 보정량으 계산한다.
흰색 수광구를 제외한 상태의 수광부 앞에 필터를 대고, 필터가 없을 때 측광치와의 차로 보정량을 결정한다.
스포트미터는 필터를 사용할때의 노출측광에 특히 유용하게 사용된다. 그러나 측광을 위한 빛의 통로에 하프미러가 사용되어 있기 때문에 직선편광필터에서는 정확한 측광치를 얻을 수 없으므로 반드시 원편광필터를 사용하는 것이 좋다.



4. 취급법과 보존방법

폴리에스테르제품의 편광자 1/4파장판의 얇은 막을 끼운 편광필터는 고온이나 습기, 그리고 충격 등으로 접착부분이 떨어져 나가거나 편고아자의 별이 어긋나버릴 위험이 있디.
따라서 고온다습한 곳은 피하고 반드시 필터케이스에 넣어서 보관하며 주의깊게 취급하는 것이 중요하다.
편광필터를 UV필터와 겹쳐서 사용하는 것은 기본적으로 피하는 것이 좋다.

필터 테두리의 두께어 의해 화면 모서리가 보이지 않는 현상이 일어날 수도 있고 빛이 필터의 두꺼은 유리층을 투과해야 하기 때문에 렌즈 본래의 광학적인 성능을 손상시킬 위험이 있기 때문이다.
또 편광필터 자체에 자외선을 제거하는 UV필터효과도 있기 때문에 UV필터와 함께 사용하는 일은 무의미하다고 할 수 있다. 특수한 분자를 배열한 편광필터는 시간이 지남에 따라 성능이 저하되거나 색이 변하게 된다.

편광필터는 소모품이다. 그 때문에 사용하고 있는 중에 효과가 감소하게 된다. 이것은 편광막이 열이나 자외선에 약하기 때문에 장시간 노출되면 성능이 저하되는 것이다. 필터의 수명은 일반적으로 약 5년이라고 할 수 있다. 야외에서의 사용빈도가 높아질수록 성능저하도 빨라진다. 이러한 현상이 진행되면 효과가 감소함과 동시에 청색경향을 띠게 되는데, 색재현이 청색경향을 보일 때는 필터를 교환해야 한다.
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댓글

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  • 작성자좋은길 | 작성시간 09.01.18 글 잘읽고갑니다... 제필터가 청색을 띠는거 같은데... 교체해야하나봐요...ㅎㅎ
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