편광과 편광렌즈

편광렌즈(polarized lens)는 선글라스 및 3D TV용으로 급격히 부상하고 있는 유망상품의 하나다.

실제로 고성능 제품인 편광렌즈는 난반사로 생기는 눈부신 광선(현광:眩光:glare)을 차단하고, 색을 돋보이게 하고, 콘트라스트와 거리감각(또는 오행지각:depth perception) 및 시력을 향상시킨다.

이러한 편광렌즈의 특성은 각종 스포츠 애호가•바이커(biker)•골퍼(golfer)들만이 아니라, 모든 활동적인 라이프스타일을 가진 사람들에게 중요한 판매 포인트가 되고 있다. 효과적으로 편광 선글라스를 판매하기 위해서는 고객의 니즈를 충분히 확인하는 것이 좋다.

편광 선글라스는 편광(偏光)을 차단할 목적으로 착용한다. 편광렌즈의 가장 큰 특징은 태양에서 나오는 빛(자연광)이 수면•창유리•빙면(氷面)•설면(雪面)•아스팔트 노면(路面) 등의 평활면에 부딪혔을 때 반짝반짝거리며 난반사를 일으키는 눈부신 편광을 차단하는 데 있다.
 
태양광선이 비스듬히 평활면에 닿으면 반짝거리는 눈부신 광선으로 변화되어 눈으로 들어온다.

이 광선은 주로 편광으로 구성되어 있으며, 이 광선을 차단할 목적으로 착용하는 것이 편광 선글라스다.

편광은 눈을 부시게 해서 쉽게 피로하게 만들거나 시계(視界)를 명시(明視)할 수 없도록 방해한다.

이럴 때 편광 선글라스를 쓰면 편광과 자외선을 100% 차단할 수 있고, 눈부심이 차단되어 눈이 편안해지고, 콘트라스트와 오행감각(깊이감각)이 향상되며, 시계(視界)를 뚜렷하게 볼 수 있도록 한다.

편광 선글라스를 착용하고 낚시질할 때는 수면에서의 편광반사를 선택적으로 차단하므로 물속에 있는 물고기의 움직임과 수면에 떠 있는 부표(指:지)를 뚜렷하게 볼 수 있다.

또 편광 선글라스는 특히 비가 내린 후 활짝 갠 날 석양의 햇빛을 받으면서 고속도로를 드라이브할 때 도로면에 형성된 수막(水膜)과 보닛(bonnet)에서의 편광반사를 차단할 수 있어서 눈부심의 장애를 받지 않고 안전하게 드라이브할 수 있어서 좋다.

그러나 편광안경을 착용하고 운전코자할 때는 자동차의 창유리에 관한 테스트를 거쳐야 한다. 드라이브할 때 편광안경은 드라이버에게 훨씬 위험할 수도 있기 때문이다.

자동차용 창유리는 끈끈이 접착제로 붙여서 만든 강화유리(laminated glass)와 냉풍강화법을 이용해서 만든 강화유리(또는 경화유리)를 사용하고 있다.

전자의 것은 편광안경을 착용하고 운전해도 안전하지만, 후자의 것은 유리를 강화 처리할 때 발생한 간섭무늬(창유리를 측면에서 볼 때 얼룩무늬가 나타남)가 나타나서 불쾌감을 느끼는 경우가 많으므로 드라이브하기에 앞서 편광성에 대한 검사를 해보고 나서 드라이브하는 것이 안전하다.

또 활강스키어에게는 편광렌즈를 권하지 않는 것이 좋다. 눈부심(glare)은 활강스키와 같은 속도경쟁에서는 안전의 표적이 된다.

왜냐하면 그것은 고공(高空)의 스키어에게 모걸(mogul)로 생긴 아이스 패치(ice patches)와 그림자를 식별하는 데 도움이 되기 때문이다. 한편 편평한 지형을 이용하는 크로스컨트리 스키어에게는 그런 문제점이 없으므로 편광렌즈를 권해도 괜찮다.

마찬가지로 편광렌즈는 pilots에게도 위험할 수 있다. 비행기의 윈드실드(wind shields)는 강화유리나 폴리카보네이트로 되어 있어서 pilot이 편광 선글라스를 착용하고 기내에 있을 경우에는 창문에 체커판(checker board)모양의 간섭무늬를 보게 되어 정신이 산만해질 수 있기 때문이다.

반사광선만을 감광(減光)시키기 위해서라면 농도가 진한 컬러렌즈를 이용하면 좋으나, 배경이 어두워져서 보기 흉하게 된다.

그러나 편광렌즈는 편광반사를 중점적으로 차단하는 특성을 가지고 있으므로 배경의 밝기를 필요이상으로 감광시키지 않는다.

편광도(偏光度)

편광 선글라스에 붙어있는 레이블(label)에는 「편광도 99% 이상」이란 문구가 적혀 있음을 볼 수 있다. 편광도란 ‘자연광이 편광렌즈를 통과해서 편광이 될 경우 전체 편광의 강도에 대한 편광성분 강도의 비율’을 구하는 것이 된다.

지금 자연광A가 편광렌즈를 통과한 후에 광B로 되었다고 하면, 광B는 개념적으로 광C(자연광 성분), 광D(편광성분)로 분해시켜서 생각할 수 있다. <그림1>

이때 광C의 강도는 X방향, Y방향으로 각각 1로서 합계 2라하고, 광D의 Y방향의 강도를 10이라고 하면 이때 광B의 편광도는 식(1)로 계산된다.
식(1)

편광렌즈는 편광도가 높아야 편광의 차단효과가 크다.<계속>