기타 PL과 CPL 필터의 차이점에 대해서

[카페지기/권영훈]

■ PL과 CPL 필터의 차이점에 대해서…



먼저 PL(편광,polarized light) 필터와 CPL(원편광,Circular Polarized Light ) 필터의 차이를 따지기 전에 편광이란 무엇인 가를 알아야 할 것 같습니다. 보다 전문적인 자료는 직접 찾아 보시고 간단히 설명 드리면 PL, 즉 편광은 특정한 방향으로만 진동하는 광파라고 정의하고 있습니다.

다시 말해 우리 눈에 보이는 가시광선은 상하좌우 여러 방향으로 진동하는데 이 빛이 금속이나 유리표면 같이 매끈한 곳에 닿으면 한쪽방향으로만 진동하는 빛이 되는데 이를 편광이라고 합니다. 유리는 약 57도 정도에서 반사되는 빛이 편광이 된다고 하고 그리고 대기 중에 있는 먼지나 수증기에 반사된 빛도 편광이 된다고 합니다.

그럼 이제 본격적으로 PL 필터와 CPL 필터에 대해서 알아 보겠습니다

본론에 들어가기 전에 먼저 제가 애초에 제목에서 말씀 드렸던 PL 필터와 CPL 필터의 차이에 대해 말씀 드리고 가는 게 덜 지루할 것 같아 결론부터 간단히 정리하고 가겠습니다!!

PL과 CPL의 차이점은 둘 다 기능은 같고 단지 CPL은 AF(Auto Focus)를 위한 필터라는 차이입니다. 왜 그런지에 대해서는 뒤에 말씀 드리겠습니다.

다시 본론으로 돌아와..

□ PL 필터(편광필터)란 무엇이냐??

일반적으로 알려진 '편광기'입니다. 편광 보안경 등에도 쓰이며, 모니터의 편광기가 바로 이런 것입니다. 이 필터는 블라인더 처럼 되어있어서 필터를 돌리다 보면 한쪽방향으로만 진동하는 빛은 투과할 수 없게 됩니다. 편광에 즉, 진동 방향에 직각이 되도록 필터를 회전시켜서 반사광을 제거하는데, 따라서 편광필터는 360도 회전하면 반사는 2회 제거되는 것입니다. 다른 이름으로 선평광필터라고도 합니다.

□ CPL 필터(원평광 필터)은 무엇이냐??

앞에서도 말씀 드렸다시피 DSLR 카메라에서 AF(Auto Focus)를 정확하게 잡아내기 위해 PL 필터를 보완한 것입니다. 일반적인 DSLR에서는 AF 메커니즘으로 위상차 검출 방식을 많이 사용하는데 이 방식에서는 미러를 하프미러(반사도 되고 투과도 되는)를 주로 사용하고 이 하프미러를 통과한 빛이 편광이 된다고 합니다.

그런데 렌즈 앞에 PL필터를 장착하여 돌리다 보면 하프미러와 편광필터가 90도 가까워지면 미러에 반사되어 눈으로 보는 빛은 정상이지만 하프미러를 통과한 빛은 매우 어둡거나 보이지 않게 되고 그렇게 되면 제대로 된 측광을 할 수 없게 되어 조금 어긋난 위치에 초점을 맞추거나 아예 계속 왔다 갔다를 반복하게 된다고 합니다.

이런 문제점을 해결하기 위해서 CPL 필터는 PL필터 뒤쪽에 폴리비닐알콜이라는 물질을 붙여서 선편광을 원편광으로 바꿔주어 AF 시스템이 정확하게 작동을 할 수 있게 해 준다고 합니다.



[PL, CPL, MC-PL]

1) 효과
- 유리 면이나 광택 면에 비친 잔영을 제거해준다.(액자나 쇼윈도우 등)
- 하늘의 푸른 색이나 푸른 바닷물 색을 진하게 해준다.
- 나뭇잎 등의 원래 색을 뚜렷하게 해준다.

2) 원어
PL필터    : Polarized Light Filter
CPL필터   : Circular Polarized Light Filter
MC-PL필터 : Multi Coating Polarized Light Filter

3) 편광종류
PL필터    : 직선 편광
CPL필터   : 원편광
MC-PL필터 : 다중코팅

4) 용도
PL필터    : 기계식(MF, ME용 카메라)
             - AF카메라에 사용하면 거리측정이 안되거나 오차가 생긴다.
CPL필터   : AF, AE카메라
MC-PL필터 : PL필터와 동일하나 코팅이 여러층 입혀져 있슴

세가지 다 용도 자체에는 차이가 없는걸로 압니다.

단지 일반적으로 AF 일안 카메라는 렌즈를 통과한 빛을 하프미러로 두갈래로 방향을 바꿔줌으로 한갈래는 파인더로 한갈래는 측광소자 쪽으로 나누어 주도록 되어 있는데 하프 미러 자체가 편광작용을 갖고 있어서 AF소자로는 직선편광을 보내주고 있는 것입니다.

따라서 보통필터(PL)를 사용하면 AF측광 소자로는 빛이 안 가게 되어 거리 측정이 안 된다든가 오차가 생긴다든가 합니다.
이런 현상은 일안AF카메라 외에도 AE카메라 에도 하프 미러가 쓰였다면 똑같이 생기는 현상입니다.
이런 현상이 안 일어나도록 원편광(CPL)을 쓰게 되는 것이며 MC-PL은 코팅이 여러 층으로 입혀 있다는 뜻 이외에 편광작용은 직선 편광뿐을 의미 합니다.

자연광선은 일종의 전자파로서 여러 방향으로 진동합니다.
이 광선 중 특정한 방향으로 진동하는 광선이 있는데 그것이 바로 직선 편광입니다.
직선 편광은 진동방향에 따라서 파장의 어긋남이나 위상이 있습니다.

보통 PL필터는 이특정한 방향의 직선편광 필터에 보상판이라고 불리는 특수유리판이 겹쳐 있어서 세로 방향과 가로 방향의 편광의 위상이 같게 되도록 만든 필터 입니다.
이런 원편광 필터를 투과한 편광이라면 하프미러에 의한 장애도 안받게 됩니다.


PL(Polarizing filter, 편광) 필터

일반적인 빛에서 광선은 제각기 다른 방향으로 진동하면서 이동한다. 그러나 편광은 모든 광선이 같은 방향으로 진동한다. 빛이 유리나 물과 같은 비금속성 편평한 표면에 닿아 반사되면 편광이 된다. 편광 필터는 이러한 편광을 차단하는 효과를 낸다.
필터의 구조는 평면 유리에 편광막이 끼워져 있으며, 편광막의 여러 평행선에 평행한 빛만이 필름에 전달된다. 필터의 가장자리를 잡고 회전을 시키면 어느 순간 반사가 제거되는 효과를 얻을 수 있다. 대략 30∼40°로 입사될 때 최대의 반사가 일어나므로 반사각이 30∼40˚에서 촬영하는 것이 바람직하다. 즉 빛의 산란을 교정하여 안정된 빛반사를 렌즈에 입사시키는 원리다.
하늘의 경우 파란색이 많은데 이는 편광이 많기 때문이다. 그래서 편광 필터를 사용하면 하늘의 색이 어둡게 푸르게 나타난다.

근데 AF사용시 PL필터는 편광막에 의해 초점이 안맞혀져서 중간부분에 평행선(?)이 없어 정확하게 초점을 맞출수 있는것이 CPL필터이다.

PL과 CPL 필터의 사용

PL/CPL 필터 역시 일반적으로 많이 사용되는 자외선차단(UV), 혹은 스카이라이트 필터처럼 렌즈 앞에 장착하기만 하면 된다. 필터가 조금 어두워서 ND(광량 감소) 필터처럼도 보이지만, 필터 앞 부분을 손으로 돌려서 원하는 편광 상태를 선택할 수 있도록 되어 있다. 단, 컨트라스트 검출 방식으로 AF가 작동하는 AF 카메라에서는 꼭 CPL필터를 사용해주어야 하고, 일반적인 수동 초점 카메라에서는 PL 필터를 사용하면 된다. 가격은 CPL 쪽이 조금 더 비싼 편이다.

이 필터를 사용하게 되면 - 아무래도 빛을 고르기 때문에 - 노출이 떨어진다. 이 덕에 약간이라도 어두운 곳에서 심도깊은 풍경사진을 찍으려면 반드시 삼각대가 필요할 것이다. 카메라를 대상에 고정시키고 필터 앞부분을 천천히 회전시키다 보면 즉각적인 이미지의 변화를 체감할 수 있으므로 보이는 대로 그냥 찍으면 된다. 다만, 구도를 바꾸면 그에 맞게 다시 필터를 조정해 주어야 하고, 필터를 회전시켜야 하므로 대부분의 경우 후드를 사용할 수 없게 되는 단점이 있다. (이 필터를 사용할 수 있도록 창을 내 놓은 후드도 있다)

다른 한 가지 주의점, UV 필터는 굳이 같이 장착할 필요가 없다는 것이다. 멀티코팅된 값비싼 CPL도 있기는 하지만, 기본적으로 이 필터의 원리가 빛을 걸러내는 것이라 UV필터는 굳이 장착하지 않아도 된다. 그리고 CPL 필터는 구조상 링이 두꺼울 수밖에 없기 때문에 이 필터를 장착하면 광각 렌즈에서는 최대 광각 부근에서 주변에 비네팅(광량 저하 현상)이 일어나는 경우도 있다. 이를 위해 한층 값비싼 슬림 혹은 와이드 CPL도 나와 있다. 이럴진대 UV까지 같이 장착한다면 아무런 의미가 없을 것이다.
렌즈별로 CPL 필터를 여러개 가지고 다니지 않으려면 구경이 큰 렌즈에 맞추어 업링을 사용하거나 아니면 아예 렌즈의 구경을 통일하면 번거로움을 줄일 수 있을 것이다. 그러나 업링을 사용함으로써 자칫 원치 않았던 비네팅이 생길 수도 있어서 점검은 해 보아야 한다.
사용 자체가 어려운 것은 아닌데도 불구하고, 이렇듯 CPL 필터를 사용하기 위해서는 다소 번거로운 점들이 많이 있다. 그러나 개인적으로는 그럼에도 불구하고 충분히 사용할 만한 가치가 있다고 판단된다. 편광필터를 사용해 보는 세상은 생각보다 신선한 면모가 많은 것이다.

편광 필터가 가장 큰 효과를 보이는 조건은 광원과 45도 각도로 카메라의 광축을 맞출 때라고 한다.
원리상 편광효과를 내기 위해서는 지향성 광원이 많은 경우일 때일 것이므로, 흐린 날 등 온 세상이 디퓨저 속에 들어있는 듯한 상황에서는 아마 효과가 거의 없지 않을까 싶기도 하다.

또한 이 필터는 수명이 있다고 하므로 굳이 비싼 필터를 살 필요는 없는 것 같다.