Notice - 얄팍한 상식 수준에서 다루는 비전문적이고 깊이 없는 포스팅이므로 숨겨져 있을 오류와 논리적 비약, 수다쟁이의 헛된 망상에 주의가 필요하다.
올드 렌즈, 특히 M42 마운트 규격의 수동 카메라 렌즈에서 렌즈의 광학유리가 황색으로 변하는 경우가 종종 있다. 이를 황변(黃變) 현상이라고 흔히 부른다. 황변 현상은 코팅의 색이 황색을 띠는 경우와는 구분되며, 단순히 황색을 띠는 코팅만으로 황변이라고 하지 않는다.(1970년 초반 멀티 코팅 기술이 적용되기 이전의 싱글 코팅 렌즈에서는 렌즈의 구면이 주로 황색-호박색-계열을 띄는 경우가 많다) 황변의 발생은 렌즈 관리 방법과는 큰 상관없이 시간이 경과하면 자연 발생하는 경우가 많으므로, 발생을 미연에 예방하기가 쉽지 않다.
간단히 황변의 발생 원인과 이에 대한 대응/개선 방법에 대해서 다루어 보자.
황변 현상은 렌즈의 제작에 사용되는 광학유리 제조 시 희토류 광물을 혼합하여 광학유리를 제조한 것에 원인이 있다고 한다. 광학유리의 광학적 성능 향상(빛의 분산 억제와 굴절률의 향상)은 렌즈 설계를 보다 용이하게 하고, 광학적 성능을 개선하는데 유용한 점이 많다. 고굴절의 광학소재는 동일한 굴절률을 얻기 위해서 광학요소를 더 얇게 설계하는 것이 가능해지고 공간적 제한이 클 수밖에 없는 렌즈 설계에서 이는 큰 장점이다.
황변 발생의 직접적 원인이 되는 물질은 광학 소재(유리)에 혼합되는 희토류, 그중에서 산화 토륨 THO2(토륨 산화물)이 주요 요인이다. 황변이 발생하는 발생 메커니즘은 "광학 유리 내부의 산화 토륨에 의해 이온화의 화학적 반응 결과로 빛의 일부 파장(특히 황색 가시광선 파장)을 흡수하는 것"이라고 한다. 이 경우 시간이 갈 수록 황색을 띠는 경향이 강해져 갈색을 띠는 정도로 악화되기도 한다. (산화 토륨은 붕괴하면서 알파 방사선을 방출하는데 관련한 포스팅은 이미 다룬 바 있으므로 관련 내용은 이전 포스팅 목록에서 확인할 수 있겠다)
2016/02/19 - [사진과 카메라 이야기/디지털 카메라와 수동 올드렌즈 그리고 이종 장착] - M42 렌즈의 그늘 - 방사능(방사성) 렌즈/Radioactive Lenses
M42 렌즈의 그늘 - 방사능(방사성) 렌즈/Radioactive Lenses
Notice - 얄팍한 상식 수준에서 다루는 비전문적이고 깊이 없는 포스팅이므로 숨겨져 있을 오류와 논리적 비약, 수다쟁이의 헛된 망상에 주의가 필요하다. M42 마운트 대응 수동 렌즈들은 매력적�
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상기의 두 렌즈는 황변 현상으로 잘 알려진 Super Takumar 1.4/50mm이다. 좌측이 전기형(초기형, 8 element)이며 오른쪽이 후기형(7 element)이다. 전기형 6군 8매의 구성과 후기형 6군 7매의 구성 등 몇 가지 차이가 있다. 사진 비교에서 보듯이 전기형의 노란(황색) 코팅의 특징을 가지지만 광학유리에 황변이 발생하지 않고, 후기형은 황변이 발생한다. 이는 Super Takumar 전기형의 광학유리에 산화 토륨을 함유하고 있지 않기 때문이며, 후기형에서는 제조비용 및 제조 편의성을 위해 렌즈의 구성을 1매 줄이고 이를 고굴절률의 산화 토륨 함유 광학유리로 대체 사용한 것이 원인이라고 한다. 동일한 제조사의 렌즈, 또는 같은 렌즈라 하여도 광학적 구조, 제품의 발매 시기 등에 따라 산화 토륨 광학유리의 사용 여부, 황변의 발생 등등의 차이가 있음을 알 수 있다.
▷ 황변의 개선/치유의 방법
먼저 아래의 개선/치유의 방법은 영구적인 개선책이 아니다. 렌즈의 광학유리 내부의 일시적인 균형 상태 회복을 통해 황변을 완화시켜주는 것으로 이는 시간이 지나면 다시 황변의 증상이 나타난다고 한다. 추후 증상이 반복될 때마다 반복하여 개선/치유 효과를 얻을 수는 있겠다.
널리 알려진 방법은 자외선을 쬐어주는 방법이다. 인공의 자외선 램프나 태양 직사광선을 장기간 렌즈 광학유리에 쬐어주면 렌즈 황변 현상이 사라진다. 보통 황변의 정도에 따라 다르겠지만, 24시간 이상 장시간 쬐어 주어야 한다. 가장 쉽게 할 수 있는 방법이지만, 일조시간 동안만 가능하고 해가 이동하는 동안 틈틈이 빛을 더 잘 받을 수 있도록 조정하여야 한다.
렌즈의 필터(특히 UV 필터)는 모두 제거하고, 조리개 최대개방, 그리고 해당 빛이 렌즈를 원활하게 통과할 수 있도록 배치하며, 아래 면에 거울이나 포일을 놓아 빛의 조사 효율을 증대시킬 수 있다.
주의사항으로는 밀폐된 곳에서의 강렬한 태양 빛이나 근접한 조명 등으로 인하여 발생하는 고온을 조심하여야 한다. 렌즈 코팅은 열에 취약하므로 코팅에 손상이 발생할 수 있기 때문이다.
* 최근의 상용 렌즈에서는 산화 토륨의 광학유리는 제조과정의 연마 가공에서 미세 분말 흡입 등으로 인한 방사선 피폭 문제와 희토류의 품귀, 다른 대체 광학유리의 개발로 거의 사용되지 않는다. 최근의 상황을 기준으로 해서 볼 때, 희토류의 가격도 폭등하였고, 제조(연마 가공 등) 상의 위험 등을 감안하면 매우 고 비용/고 위험의 가공/제조 방법이다. 산화 란탄을 사용한 렌즈는 꾸준히 발매되고 있는 듯하다. 산화 란탄도 미약한 방사선을 방출하지만 인체에 위험하지 않은 수준이고, 산화란탄 함유로 인한 광학유리의 황변 현상은 토륨 함유 광학유리에 비해 상대적으로 덜하다.
