콘트라스트 필터는 특정 파장을 통과시키고 나머지를 흡수하므로, 항상 필름에 도달하는 전체 광량을 줄인다. 이를 보정하지 않으면 네거티브가 노출 부족 상태가 된다. 필터 계수(filter factor)는 그 손실을 수치로 나타내어, 얼마나 많은 노출을 추가해야 하는지 알려주는 수치다.

계수가 의미하는 것

필터 계수는 필터 없이 측정한 노출에 적용하는 배율이다. 계수 2는 필터를 낀 피사체가 네거티브에 동일한 농도를 만들어내기 위해 두 배의 노출이 필요하다는 뜻이고, 계수 8은 여덟 배를 의미한다. 이 수치는 흡수로 인한 광량 손실만을 반영하며, 필터가 만들어내는 콘트라스트 효과는 포함하지 않는다.

이 수치는 임의적인 것이 아니다. Ansel Adams가 The Negative에서 설명하듯, 계수는 표준 측정표가 가정하는 직사광선과 하늘빛이 혼합된 약 5500K 주광 아래에서 존 V 피사체—18% 그레이 카드—의 네거티브 농도를 동일하게 유지하는 데 필요한 추가 노출을 측정하여 산출된다. 이 광원에서 벗어나면 공표된 수치는 더 이상 정확하지 않다. 이처럼 5500K 그레이 카드 기반으로 산출된 계수가 본질적으로 유리의 특성이 아니라 필름 감광유제의 분광 응답 특성인 이유가 바로 여기에 있다. 계수는 전적으로 필름이 필터를 통해 무엇을 감지하느냐에 달려 있다. 따라서 이 수치는 감광유제별로 공표되며, 실제로 사용하는 필름에 대해 제조사가 제공하는 수치가 범용 수치보다 항상 우선되어야 한다.

감광유제 의존성을 가장 명확하게 보여주는 것은 사실 필터가 아니라 필름이다. 파란색과 녹색에만 감응하는 정색성(orthochromatic) 감광유제인 Ilford Ortho Plus 80으로 촬영하면, 필터를 끼우지 않아도 붉은 피사체는 어둡게, 파란 하늘은 밝게 렌더링된다. 팬크로매틱 필름에 적색 필터를 사용했을 때와 정반대다. 콘트라스트 효과와 그에 따른 계수는 필름 안에 존재한다.

실용 계수 표

주광(5500K) 아래에서 범용 Wratten 콘트라스트 필터의 계수와 스톱 환산값은 다음과 같다:

필터	주광 계수	텅스텐 계수	스톱 (주광)
No. 8 yellow	2	—	1
No. 15 deep yellow	2.5	—	1 1/3
No. 11 yellow-green	4	—	2
No. 21 orange	3	—	~1 2/3
No. 25 red	8	5	3
No. 29 deep red	16–20	—	4 ~ 4 1/3

이 수치들은 출발점으로 삼아야 한다. Ilford가 FP4 Plus에 대해 공표한 수치는 동일한 유리에서 눈에 띄게 다른 숫자를 제시한다: No. 8 yellow 주광 1.5, No. 15 deep yellow 2.0, No. 11 yellow-green 3.0, No. 21 orange 2.3, No. 25 tricolour red 6.0, No. 58 tricolour green 6.0. Kodak의 범용 No. 25 계수 8과 FP4 Plus의 공표값 6.0(텅스텐 4.0)을 한 줄에 놓으면 논점은 정리된다: 동일한 필터인데 두 제조사의 수치가 다른 것은 분광 응답이 다르기 때문이다. 이 모든 내용의 1차 참고 문헌은 Kodak Photographic Filters Handbook(Publication B-3)과 Ilford FP4 Plus 및 HP5 Plus 기술 데이터시트이며, 인터넷의 범용 표가 아니다.

광원에 따라 달라지는 이유

계수는 그것을 측정할 때 사용한 빛의 분광 구성에서만 유효하다. 텅스텐은 약 3200K로 주광의 5500K보다 훨씬 적색이 풍부하고 파란색이 부족하다. 따라서 적색 또는 오렌지 필터는 텅스텐 광원에서 비례적으로 더 적은 빛을 버리므로 계수가 낮아지고, 파란색 필터는 더 많은 빛을 버리므로 계수가 높아진다. Wratten No. 25가 이를 명확히 보여준다—Kodak 범용 수치에서 주광의 계수 8이 텅스텐에서 5로 낮아지고, FP4 Plus도 주광 6.0에서 텅스텐 4.0으로 동일한 변화를 보인다. 동일한 유리, 동일한 필름이지만, 보정값이 달라지는 것은 순전히 광원의 분광 특성이 바뀌었기 때문이다.

스톱으로 환산하기

1 스톱은 노출의 2배이므로, 환산은 로그 계산이다: 스톱 수는 계수의 밑 2 로그값과 같다. log2(2) = 1, log2(4) = 2, log2(8) = 3. 계산기에 밑 2 로그 기능이 없다면 밑 변환 공식을 사용한다:

stops = log10(factor) / log10(2)

중간값에서는 이것이 중요하다. 계수 5는 log10(5)/log10(2) = 2.32로, 2 1/3 스톱을 약간 넘는다; 계수 3(오렌지 No. 21)은 log10(3)/log10(2) = 1.58로, 1 2/3 스톱에 약간 못 미친다. No. 8 yellow는 계수 2로 1 스톱, No. 25 red는 계수 8로 3 스톱이다.

이 스톱을 두 노출 조절 수단에 어떻게 나눠 쓸지는 자유롭게 선택하면 되며, 각각의 계산 방식은 다르다. 셔터 스피드는 계수에 선형으로 비례하고, 조리개는 스톱 수만큼 이동한다. 예를 들어 노출계가 f/11, 1/250을 가리키는 상황에서 No. 25 red—계수 8, 3 스톱—를 끼웠다고 하자. 셔터를 f/11, 1/30으로 낮추거나(1/250을 계수 8로 나눔), 조리개를 1/250, f/4로 3 스톱 열거나, 둘을 혼합할 수 있다. 어떤 방법을 택해도 네거티브 농도는 동일하며, 달라지는 것은 피사계 심도와 움직임 표현뿐이다.

필터 중첩과 측광의 함정

두 필터를 조합하면 계수는 곱해지고 스톱은 더해진다. No. 8 yellow(계수 2, 1 스톱)와 No. 11 green(계수 4, 2 스톱)을 겹치면 계수 8, 총 3 스톱이 된다. 결과는 어림값으로 다루어야 한다: 겹치는 흡수 밴드와 추가 유리 표면 때문에 실제 결합 손실은 단순 곱보다 약간 높아진다.

마지막 함정은 측광이다. TTL(렌즈 투과형) 측광 셀은 필터를 통과한 빛을 직접 읽으므로 이상적으로 들리지만, 실리콘 및 CdS 포토다이오드는 대부분의 팬크로매틱 감광유제에 비해 적색에 지나치게 민감하다. 짙은 적색—No. 25 또는 No. 29—을 통해 측광하면 카메라 셀은 필름이 실제로 기록하는 것보다 더 많은 적색 투과를 감지하므로, 카메라는 노출 부족으로 처리하는 경향이 있으며 많은 기종에서 약 1 스톱 정도 차이가 난다. 짙은 적색 필터를 사용할 때는 필터를 끼우지 않은 핸드 헬드 측광기로 읽고 공표된 계수를 직접 적용하라. 옐로와 오렌지 필터는 보통 TTL 측광으로도 무리 없이 사용할 수 있다.

이 모든 내용의 전형적인 사례는 Ansel Adams가 1927년 4월 17일 요세미티의 Diving Board에서 찍은 Monolith, the Face of Half Dome이다. 그는 먼저 K2 yellow(Wratten No. 8)로 한 장을 찍은 뒤, 파란 하늘을 거의 검게 렌더링하기 위해 짙은 적색 Wratten No. 29로 교체하여 두 번째 노출을 했다—필터를 조색 효과를 위해 선택하고, 그 계수를 지불하며, 원하는 인화물을 미리 시각화한 것이다. 이 이미지는 Ansel Adams로 하여금 *사전 시각화(visualisation)*라는 개념을 만들게 한 작품이며, 이 글의 주제 전체를 한 프레임에 담고 있다: 색조에 미치는 효과를 위해 선택된 필터, 그리고 그 대가를 치르는 노출 보정.

이 수치들 중 어느 것이든 일단 첫 번째 근사값으로 삼은 뒤, 자신의 재료로 직접 검증하라: 실제 사용하는 필름과 현상액으로 존 V 그레이 카드를 필터 유무에 따라 브라켓 촬영하고, 농도를 측정하여 표보다 네거티브를 신뢰하라.