Specular 0.5는 무슨 뜻일까: IOR과 반사율(F0)

재질이 빛을 정면으로 받을 때의 반사율을 보며 Specular 0.5를 50%로 읽기 쉽습니다. 구 Principled의 Specular 0.5는 정말 정면 반사율 50%일까요? Blender 4.0 이후 같은 0.5가 IOR Level로 표시되면 뜻은 그대로일까요? 아래 계산기로 IOR과 F0를 바꿔 보고, 버전별 항목을 나눠 확인하겠습니다.

1. IOR과 F0, 구 Specular를 환산해 보세요

IOR은 굴절률이고, F0는 표면에 수직으로 빛이 닿을 때 반사되는 비율입니다. 아래 도구는 바깥 매질을 공기 IOR 1.0으로 둔 비금속 경계를 계산합니다. 두 수치 칸을 어느 쪽에서 바꿔도 나머지 값이 따라옵니다.

기본값을 그대로 두면 IOR 1.5는 F0 4.00%, 구 Specular 0.5도 F0 4.00%로 나옵니다. 두 계산이 같은 값으로 만나는 이유는 옛 항목이 8% 기준으로 움직이기 때문입니다.

2. Blender 4.0부터는 같은 0.5가 다른 항목입니다

Blender 3.6 Principled의 Specular는 정면 반사량을 흔히 쓰는 0~8% 범위에서 조절했습니다. 매뉴얼의 식은 F0 = 0.08 × Specular입니다. 그래서 0.5는 0.08 × 0.5 = 0.04, 즉 정면에서 4%를 반사하는 셈입니다.

Blender 4.0에서 Principled BSDF가 바뀌었습니다. 반사와 투과를 주로 IOR로 제어하고, Specular 대신 IOR Level로 양을 조정합니다. 새 항목의 기본값 0.5는 반사율 50%가 아니라 IOR에 따른 반사를 조정하지 않는 중립값입니다. IOR 1.5와 IOR Level 0.5를 함께 쓸 때 기본 F0가 4%입니다.

화면에 보이는 항목	기본 의미	0.5의 해석
Blender 3.6 이하 Principled: Specular	옛 Specular 값 × 8% = F0	F0 4%
Blender 4.0 이상 Principled: IOR Level	IOR로 정한 Fresnel 반사를 예술적으로 조정	반사 양을 조정하지 않음
Arnold Standard Surface: Specular Weight	specular 하이라이트 밝기에 영향을 줌	F0나 IOR로 바로 환산하지 않음

그러므로 셰이더 이름 옆의 숫자만 보고 다른 프로그램으로 복사하면 안 됩니다. 먼저 항목 이름과 버전을 확인하고, 비금속은 IOR, 옛 Blender Specular는 별도 환산식으로 봅니다. Arnold Standard Surface도 IOR과 Specular Weight를 분리합니다.

3. 재질의 IOR로 정면 반사율 F0를 계산합니다

정면에서 공기와 재질 경계를 만나는 빛의 반사율은 IOR n에서 계산할 수 있습니다. 재질의 IOR이 n이고 바깥 공기를 1로 두면 식은 F0 = ((n − 1) ÷ (n + 1))²입니다. 반대로 F0를 알고 있다면 n = (1 + √F0) ÷ (1 − √F0)로 되돌립니다.

예를 들어 IOR 1.5의 유리는 (0.5 ÷ 2.5)² = 0.04, 즉 F0 4%입니다. 옛 Principled의 Specular로 쓰면 4% ÷ 8% = 0.5입니다. 이 식과 검산값은 위 계산기와 같은 방식입니다.

재질 참고값	IOR	계산한 F0	옛 Blender Specular 등가값
물	1.3325	2.03%	0.254
PMMA 아크릴	1.4905	3.88%	0.485
소다석회 유리	1.52	4.26%	0.532
다이아몬드	2.4168	17.19%	2.149

이 값은 Physically Based 재질 데이터베이스와 RefractiveIndex.INFO의 대표값을 기준으로 식에 넣어 계산했습니다. 유리와 플라스틱은 종류가 여러 가지입니다. 파장, 온도, 첨가물에 따라 실제 IOR이 달라지므로 표는 시작점으로만 쓰세요.

이 표의 F0는 셰이더의 Base Color나 Albedo와 다른 값입니다. Base Color는 비금속의 확산 반사색이고, F0는 정면에서 반사되는 specular 층의 비율입니다. 둘을 같은 흰색·검은색 값으로 맞추면 재질이 달라집니다. PBR 알베도 값 범위와 셰이더 입력을 구분하는 글에서 두 입력의 역할을 이어서 볼 수 있습니다.

4. F0 4%는 가장자리 반사율이 아닙니다

F0는 정면에서 표면에 수직으로 들어오는 빛의 반사율입니다. 시선이 표면과 비스듬해질수록 반사율은 커집니다. IOR 1.5의 비흡수성 유전체는 계산기에서 0°에 4.00%, 60°에 8.92%, 80°에 38.77%로 나옵니다.

그래프는 입사각에 따른 무편광 Fresnel 식을 계산합니다. 각도 0°는 표면 법선 방향이고, 90°에 가까울수록 빛이 표면을 스치듯 들어옵니다. 정면 F0 하나만 보고 가장자리까지 같은 비율로 반사한다고 생각하면 안 됩니다.

5. Blender 5.0에서 IOR만 바꿔 구를 비교했습니다

Blender 5.0.0 Cycles CPU에서 Base Color, Metallic 0, Roughness 0.10, IOR Level 0.5, 조명, 카메라를 고정하고 세 구의 IOR만 바꿨습니다. 물 1.3325, 소다석회 유리 1.52, 다이아몬드 2.4168에 해당하는 값입니다. 입력값과 함께 정면 F0 계산값도 적었습니다.

IOR가 커지면서 구 정면의 반사도 커집니다. 단, 이 그림의 화면 밝기를 그대로 실물 반사율로 읽을 수는 없습니다. Roughness와 조명 크기가 하이라이트의 폭과 픽셀 밝기를 바꾸기 때문입니다. 금속 재질이 검게 나오는 문제는 IOR 숫자보다 반사할 환경이 있는지를 먼저 확인해야 합니다. 메탈릭 재질이 검게 렌더될 때 반사 환경을 확인하는 글에서 그 차이를 따로 다룹니다.

6. Arnold와 RenderMan은 항목 이름을 따로 읽습니다

다른 셰이더도 모두 같은 변환을 쓰는 것은 아닙니다. Arnold Standard Surface의 Specular IOR는 Fresnel 반사와 각도에 따른 변화를 정하고, Specular Weight는 specular 층의 밝기에 영향을 줍니다. 비금속 재질은 IOR, 금속은 Metalness와 Complex IOR로 구분하라는 것이 Autodesk 문서의 설명입니다.

RenderMan PxrSurface는 Specular Fresnel Mode가 Physical인지 Artistic인지부터 봅니다. Physical에서는 Refractive Index와 Extinction Coefficient 등을 쓰고, Artistic에서는 Face Color·Edge Color·Fresnel Exponent로 조정합니다. Blender의 IOR Level이나 구 Specular 값과 직접 1:1로 맞춰 복사할 수 없습니다.

유리처럼 투명한 재질은 IOR만 입력해도 투명해지는 것은 아닙니다. Transmission, 두께, 광선 반사 횟수와 주변 환경을 함께 봐야 합니다. 유리병이 검게 보인다면 유리 재질·Ray Bounces·모델 두께를 나눠 점검하는 글을 참고하세요.

정리: Specular 0.5는 50% 반사가 아닙니다

구 Principled의 Specular 0.5는 F0 4%이고, Blender 4.0 이후 IOR Level 0.5는 중립 조정값입니다. 두 번째 숫자만으로 반사율을 말할 수는 없습니다. 셰이더 화면에서 항목 이름과 Blender 버전을 먼저 확인하세요.

• 비금속은 재질의 대표 IOR로 시작하고 F0를 확인합니다.
• 구 Principled에서는 F0를 0.08로 나눠 Specular 값을 구합니다.
• Blender 4.0 이후는 IOR와 IOR Level을 함께 봅니다.
• 금속은 단일 실수 IOR 식 대신 Complex IOR 또는 Metalness 경로를 사용합니다.

참고 자료

값은 2026년 10월 25일 확인한 아래 매뉴얼과 재질 데이터베이스를 기준으로 정리했습니다. 소프트웨어 버전에 따라 UI 명칭과 옵션은 달라질 수 있습니다.