홍라이프 계산기광학 밀도 계산기 쉽게 이해하기 — 개념과 원리
이 계산기는 ND 필터, 레이저 보안경, 흡수 시료의 광학 밀도(OD)와 투과율을 서로 바꿉니다. 겹친 필터의 OD를 더하고, 감쇠 배율, 데시벨, 사진 스톱, 필터 뒤 출력, 차단 비율을 보여 주어 사진가, 레이저 사용자, 실험실 기술자가 씁니다.
계산 방법
OD = −log₁₀ T, T = 10^(−OD)
겹친 필터: OD_전체 = OD₁ + OD₂
감쇠 배율 = 10^OD, 데시벨 = 10 × OD, 스톱 = OD ÷ log₁₀ 2 ≈ OD ÷ 0.301
필터 뒤 출력 = 입력 × T
- T는 투과되는 비율이며 %로 표시합니다.
원리
흡수 필터의 각 층은 들어온 빛의 같은 비율을 없애므로, 투과율은 두께에 따라 지수적으로 줄어듭니다. 로그를 취하면 단순한 눈금이 되어 OD가 1 늘 때마다 빛이 10분의 1로 줄어듭니다. 로그는 곱을 합으로 바꾸므로 필터를 겹치면 OD를 그냥 더하면 됩니다. 사진에서는 빛이 절반이 되는 단위인 스톱으로 세며, 그래서 ND 0.3이 1스톱입니다.
예제 풀이
기본값인 OD 2, 추가 필터 없음, 입력 출력 50으로 계산합니다.
- T = 10^(−2) = 1%, 전체 OD = 2입니다.
- 감쇠 배율 = 10² = 100(100분의 1)입니다.
- 데시벨 = 10 × 2 = 20dB, 스톱 = 2 ÷ 0.301 = 6.64입니다.
- 필터 뒤 출력 = 50 × 0.01 = 0.5, 차단 비율 = 99%입니다.
| 광학 밀도 OD | 투과율 (%) |
|---|---|
| 0.5 | 31.62 |
| 1 | 10 |
| 1.5 | 3.162 |
| 2 | 1 |
| 2.5 | 0.3162 |
| 3 | 0.1 |
| 4 | 0.01 |
결과 해석
OD 1은 10%, OD 2는 1%, OD 3은 0.1%를 통과시킵니다. 레이저 보안경은 해당 레이저 파장에서의 OD로 등급을 매기며, 필터는 파장마다 감쇠가 다르므로 사용하는 파장의 OD를 확인해야 합니다. 분광 광도법에서 OD는 흡광도와 같은 양입니다. 긴 노출 사진에서는 ND 필터를 겹쳐 OD를 더해 필요한 스톱 수를 맞춥니다.
흔한 실수
- OD를 선형으로 여기는 경우(OD 4는 OD 2의 두 배가 아니라 100배 어둡습니다)
- 겹친 필터의 OD를 더하지 않고 곱하는 경우
- 적외선이나 자외선 레이저에 가시광 OD를 쓰는 경우
자주 묻는 질문
ND 0.9는 몇 스톱입니까?
약 3스톱입니다.
투과율 0.1%는 OD 얼마입니까?
OD 3입니다.
광학 밀도와 흡광도는 같습니까?
분광 광도법에서는 같은 로그 양이지만, OD에는 산란이 포함되기도 합니다.
OD가 음수일 수 있습니까?
수동 필터에서는 아닙니다. OD 0은 완전 투과입니다.
OD를 투과율로 빠르게 바꾸는 방법이 있습니까?
OD의 정수 부분만큼 소수점 뒤에 0을 붙인다고 생각하면 됩니다. OD 3은 0.001, 즉 0.1%입니다.
왜 데시벨은 OD의 10배입니까?
데시벨은 출력비의 로그에 10을 곱한 값이고, OD는 같은 비의 로그이기 때문입니다.
스톱 수는 어떻게 셉니까?
빛이 절반이 될 때마다 1스톱이므로 OD를 약 0.3으로 나눕니다.
출처: Edmund Optics, application note "Understanding Neutral Density Filters"