렌즈의 수차

소개글

일반렌즈의 수차와 전자현미경의 수차에 대한 내용

목차

구면수차
비점수차
색수차
회절수차

본문내용

◎구면 수차
― 광축에 평행하는 모든 광선을 렌즈를 통과한 후 원칙적으로 광축 상의 한 지점에 모여야 하지만 광축에서 먼, 즉 렌즈의 주변부로 입사한 빛은 굴절률이 중심부보다 커 보다 안쪽으로 집광하여 초저의 위치가 달라지며 이로 인해 상이 흐려지게 된다. 이것은 렌즈의 면이 구면으로 휘어져 발생하며 색수차를 제외한 모든 수차는 이 구면수차의 원인이 된다.
⦁ 렌즈에 평행 광선이 입사할 때 광축에서 가까운 곳과 먼 곳의 입사각 차이로 발생한다.
⦁ 대구경 렌즈나 광각렌즈에서 크게 나타난다.
⦁ 빛이 렌즈를 투과할 때 렌즈의 주변부를 통과한 빛이 중심부를 통과한 빛보다 더 짧은 거리에 초점을 맺는 현상으로 중심부와 주변부의 초점 위치가 달라지게 되는 것이다.

― 구면 수차로 인해 빛이 한 점으로 모이지 않고 주변부로 흩어지게 되므로 피사체의 초점이 정확하게 맺히지 않으면 사진이 선명하게 나오지 않게 된다.
이 수차는 전체가 구면 요소로 제작된 모든 렌즈에 일정 정도 존재한다. 구면 수차는 렌즈의 주변부를 지나는 평행 광선이 렌즈의 중심을 통과하는 광선보다 렌즈에 더 가까운 자리에 초점을 맺도록 한다. (광축에서 위에서의 초점 이동량은 축상 구면 수차라 한다.)
구면 수차는 큰 조리개를 가진 렌즈에서 더 커진다. 구면 수차에 영향을 받은 점 이미지는 광축 가까이에 있는 빛에 의해서는 예리하게 만들어지지만 주변부 빛에 의해서는 플레어의 영향을 받는다.
결과적으로 구면 수차는 이미지의 중앙에서 주변부에 이르는 전체 이미지 영역에 영향을 주며 마치 얇은 베일에 쌓인 듯이 보이는 부드럽고 명암이 약한 이미지를 만들어 낸다.

∗구면 수차를 줄이는 방법
― 구면 렌즈에서 생기는 구면 수차는 보정하기 매우 어렵다. 보정은 일정한 투사 높이(광축으로부터의 거리)를 가진 빛에 기반한 다음의 두 가지 렌즈(오목 렌즈와 볼록 렌즈)를 이용하여 실행하지만 구면 렌즈를 사용하면서 할 수 있는 보정은 한계가 있습니다. 그러므로 어느 정도의 수차는 항상 존재합니다. 이 남은 수차는 조리개를 스톱다운하여 주변부 빛의 양을 차단하면 상당히 제거할 수 있습니다. 최대 조리개로 대구경 렌즈를 사용할 경우 구면수차를 완전히 보정할 수 있는 유일한 방법은 비구면 렌즈 요소를 사용하는 것입니다

참고 자료

없음