光学濃度（OD）の読み方｜OD4は透過率0.01%、仕様書の注意点

解説：OD4は、当たった光のうち1万分の1しか通さない状態です。透過率でいうと0.01%にあたります。ODは「光学濃度」を意味する英語 Optical Density の略で、光をどれだけ遮るかを対数で表した数字です。

解説：難しい計算は出てきませんので、安心してください。ここからは、ODと透過率の関係、仕様書で見落としやすい点、遮光のしかたによる違いを順に見ていきます。まずは、ODがどんな数字なのかからです。

解説：透過率を T（0から1の間の数）とすると、ODは「Tの常用対数にマイナスをつけたもの」です。式で書くと OD = −log10(T) になります。フィルターメーカーのセムロック（Semrock）の説明でも、ODは透過率の対数（底10）の符号を反転したものと定義されています。

解説：式を逆向きにして、T = 10 の（−OD）乗とします。エドモンド・オプティクスの技術資料では、パーセントで表した透過率は「10の（−OD）乗に100%をかけたもの」と書かれています。たとえばOD1なら10%、OD2なら1%です。ODが1増えるたびに、通る光は10分の1になります。

解説：そこがODの便利なところです。セムロックの解説では、透過率が6桁、つまり100万倍も変わる範囲を、0から6までのODという小さな数字で表せると説明されています。透過率のままだと「0.0001%」のように小数点以下の0が並んで読みにくくなります。ODなら桁数をそのまま数字で読めるわけです。

解説：次の章で、表にしてみます。

解説：先ほどの式 T = 10 の（−OD）乗に当てはめて計算した結果が、次の表です。

解説：10の0.3乗がおよそ2なので、ODが0.3増えると透過率がほぼ半分になります。エドモンド・オプティクスの商品ページでも、濃度値が0.3増えると、写真のしぼり1段ぶん（透過率が半分）にあたると説明されています。ODに0.3や1という数字が出てきたら、「半分」や「10分の1」に読み替えると感覚をつかみやすくなります。

解説：通る光の量でいえば、10倍違います。OD3は1000分の1、OD4は1万分の1ですから、OD4はOD3の10分の1しか光を通しません。「OD3以上」と「OD4以上」は、仕様書の上では1違いでも、遮光性能としてはまったく別の水準です。

解説：遮る割合で見ると、そう感じますよね。ところが、遮光部材が守りたいのは「通ってしまう光」のほうです。通ってくる光は、強い光源の近くでは迷光（本来の光路から外れて像に混ざる余計な光）の原因になり得ます。0.1%と0.01%では、通る光の量が10倍違います。遮光性能は、遮る割合ではなく、通る光の量で比べるのが基本です。

解説：実は、重ねる場合にもODは便利です。次の章で見てみます。

解説：足し算です。エドモンド・オプティクスのよくある質問のページには、ODが0.6と0.9のNDフィルターを重ねると、合計のODは1.5になり、全体の透過率は3%になると書かれています。透過率のままだと掛け算ですが、ODなら足し算で済みます。

解説：それぞれの透過率を掛け合わせても、同じ結果になります。ODなら、重ねた枚数ぶんを足すだけで済みます。同じ技術資料には、OD0.3とOD1.5を重ねる例もあります。合計はOD1.8で、透過率は1.58%です。計算に慣れていれば、暗算に近い感覚で見積もれます。

解説：理屈の上ではそのとおりです。ただ、この足し算が成り立つのは、基本的にフィルターが光を「吸収」するタイプのときです。反射で光を減らすタイプは、重ねたときに反射光がもう一方に当たって、思わぬところへ戻っていきます。エドモンド・オプティクスは、反射型を重ねるときは、戻り光を減らすためにフィルターどうしを平行にしないよう勧めています。

解説：遮った光が「どこへ行くか」が違います。これは仕様書のODの数字だけでは見えない部分なので、後の章で詳しく見ます。その前に、数字そのものを読むときの落とし穴を確認しましょう。

解説：実際には、ODの数字だけで判断すると見落とすことがいくつかあります。確認したい点を、表にまとめました。

解説：変わることがあります。ODは、どの波長の光に対する値なのかを示して使うものです。エドモンド・オプティクスのNDフィルターは、遮光する波長域を400〜700nmと明記しています。これは可視光のおおよその範囲で、この外側の波長についてまで同じODが保証されているわけではありません。

解説：そのとおりです。仕様書にODが書いてあるときは、「その数字は、自分の使う光の波長で成り立っているか」を確認するのが基本です。波長の記載がない場合は、メーカーに問い合わせて確かめると確実です。

解説：エドモンド・オプティクスの仕様表では、OD0.3のNDフィルターに対して「光学濃度（平均）」と書かれています。平均値で示されている場合、範囲の中には平均より低いODの波長もあり得ます。遮光部材として使う場合は、範囲の中でもっとも光を通してしまう波長のODが、実際の性能を決めます。

解説：OD0.3のNDフィルターの商品ページでは、公称値の±10%の公差と書かれています。この公差をそのままOD4に当てはめると、ODは3.6から4.4の間です。透過率になおすと、約0.025%から約0.004%までと、およそ6倍の幅になります。ODの小さな違いが、通る光の量では大きな差になる、という点は覚えておいてください。

解説：光をほとんど通さない部材は、通ってくる光が非常に弱く、測定装置自身のノイズに埋もれてしまいます。セムロックのよくある質問のページでは、320から1120nmの範囲で、透過率が3e-7（OD6.5）付近かそれ以下だと、測定ノイズで限界になると説明されています。320nmより短い波長と、1120から1500nmの範囲ではOD5.5、1500nmより長い波長ではOD5.0が、それぞれ測定ノイズの限界です。

解説：はい。同社の別の資料では、あるメーカーの市販の測定装置のデータは、OD3を超えると正確でないと書かれています。これはメーカー自身が測定システムを紹介する資料の中の記述なので、数字は参考情報として受け取るのが適切です。それでも、ODが高くなるほど「どうやって測ったか」が重要になるという点は、同じです。

解説：次は、光の行き先の話です。

解説：エドモンド・オプティクスの技術資料では、NDフィルターを反射型と吸収型に分けています。反射型は、ガラスの上に薄い膜（多くは金属）をつけたもので、光を主に光源の側へ跳ね返します。吸収型は、ガラスそのものが一定の割合で光を吸収します。

解説：そのとおりです。反射型は、跳ね返った光が装置の別の場所に当たって、予想外の迷光になることがあります。エドモンド・オプティクスも、反射型を使うときは反射光が用途の邪魔にならないよう注意が必要だと述べています。遮光の目的が「余計な光を消すこと」なら、光を材料の中で弱める吸収型のほうが向く場面が多いのです。

解説：黒い塗料は、光を吸収して反射を抑える方向で働きます。レンズの縁や鏡筒の内側に塗るのは、迷光を戻さないための工夫です。レンズの内部で迷光がどう生まれて、どう抑えるかは、遮光インキとは？迷光を断つしくみと光学濃度（OD）の基本でくわしく解説しています。レンズ内の反射については、ゴースト・フレアの正体｜レンズ内反射の原因と抑える技術も参考になります。

解説：最後の章で、要点をまとめます。

解説：ODは、透過率の常用対数にマイナスをつけた数字で、OD4は透過率0.01%、つまり1万分の1しか光を通さない状態です。ODが1増えるごとに通る光は10分の1になり、フィルターを重ねたときはODを足し算できます。仕様書を読むときは、波長、平均値か最小値か、公差、測定の限界、そして反射型か吸収型かをあわせて確認すると、数字の意味を取り違えにくくなります。

解説：「OD4以上」と書かれているときは、まず自分の使う波長でその数字が成り立つかを見てください。そのうえで、必要なODを透過率に直し、通ってよい光の量と照らし合わせます。Corporation NW は、遮光インキ HD6（遮光性能 OD4以上）を取り扱っています。ご関心があれば、製品・サービスをご覧ください。