Neutral Density Filter 이해하기

Neutral Density (ND) 필터는 특정한 스펙트럼에서 고르게 투과율을 줄이기 위해 설계되었습니다. ND 필터는 일반적으로 Optical Density (OD) 값으로 정의되며, OD는 필터로부터 얼마나 많은 에너지가 차단되느냐를 의미합니다. 높은 optical density는 낮은 투과율을 의미하며, 낮은 optical density는 높은 투과율을 의미합니다 (공식 1 – 2). ND 필터는 원하는 optical density를 위해 여러 개를 겹쳐서 사용할 수 있습니다. 전체 시스템의 최종 OD 값을 계산하려면, 필터 각각의 OD 값을 단순히 더하면 됩니다.

(1)$$ T \left(\text{Percent Transmission} \right)=10^{-\text{OD}} \times 100 \% $$

(2)$$ \text{OD} = -\log\left(\frac{T}{100 \% }\right) $$

예 1: OD 0.3과 OD 1.5 필터가 겹쳐지면 투과율은 어떻게 되나요?

(3)$$ \text{OD}_{\text{Total}} = 0.3 + 1.5 =1.8 $$

(4)$$ T = 10^{-1.8} \times 100 \% = 1.58 \% $$

예 2: 0.5% 투과율의 필터를 어떻게 만들 수 있나요?

(5)$$ \text{OD} = -\log{ \left( \frac{0.5 \% }{100 \%} \right) } = -\log{\left( 0.005 \right)} = 2.3 $$

2.3의 최종 OD 값은 OD 0.3 + OD 2.0 또는 OD 1.0 + OD 1.3을 겹쳐서 사용함으로써 만들어 낼 수 있습니다.

Neutral Density Filter의 종류

ND 필터에는 반사형과 흡수형 두 가지의 종류가 있습니다. 반사형 ND 필터의 경우 일반적으로 금속으로 된 얇은 광학 코팅으로 구성되며, 글라스 기반에 적용됩니다. 코팅의 경우 UV-VIS 또는 NIR 같은 특정 파장 범위에 따라 최적화가 될 수 있습니다. 얇은 막의 코팅은 기본적으로 광원을 향해 빛을 반사시킵니다. 따라서 반사된 빛이 시스템 구성에 영향을 주지 않도록 하기 위해 특별히 주의를 기울여야 합니다. 흡수형 ND 필터의 경우 글라스 기반에 특정 퍼센트의 빛이 흡수되는 원리를 활용합니다.

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Neutral Density Filter의 종류

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