[광공학개론] Optics Report, Camera와 수차

소개글

"[광공학개론] Optics Report, Camera와 수차"에 대한 내용입니다.

목차

1. 사진기의 역사

2. 사진기의 렌즈
2.1 수차
2.2 렌즈

본문내용

현대 사진기의 기본이는 되는 모델은 “Camera obscura”라는 이름을 가진 모델로 번 역해보면 어두운 방을 뜻하는 모델이며, 단순 히 어두운 상자의 벽에 구멍을 뚫어 놓은 간단 한 형태의 기기이다. 작은 구멍으로 빛이 들어 오면 안쪽에 있는 상면에 이미지가 반전되어 나타난다. 이러한 원리는 아리스토텔리스 (Aristotle)에 의해 전해지고 이후 유럽에 암흑 기 기간 동안엔 아랍의 과학자들에 의해 지속 적으로 연구되어 왔다. 알하젠(Alhazen)은 일식 을 관측하기 위해 사진기 상자를 사용하기도 하였다. 다빈치(Leonardo da Vinci)의 노트에서 도 사진기에 대한 정보가 어느정도 기술되어 있고, 포르타(Giovanni della Porta)가 서술한 ‘주 술’ 이라는 책에서 카메라에 대해 최초로 자세 하게 다루었다. 그 외에도 케플러를 비롯한 여 러 과학자들도 obscura를 여러 용도로 활용했다.

“Camera obscura”가 현대적인 의미를 지닌 사진기가 된 계기는 상면을 film plate 같은 빛 에 반응성이 큰 표면으로 대체하면서 바뀌게 되었다. 19세기 초반 니프치(Joseph Nicephore Niepce)는 작은 볼록렌즈와 감광이 되는 plate 를 활용한 사진기로 대략 8시간동안 노출시켜 최초로 사진을 얻었다.

렌즈 없는 바늘 구멍 사진기는 아주 단순하지만 뛰어난 결상 효력을 가지고 있는데, 이는 실제 아주 넓은 각도 및 아주 멀리 떨어진 물 체에 대한 상을 전혀 왜곡되지 않게 만들어준다.

바늘구멍 사진기의 구멍의 크기가 너무 크다면 아무런 상을 생성하지 못하지만, 구멍의 크기 즉 직경이 작아질수록 이미지가 선명 해져 상 이 형성되고 그러다 더 감소시키게 되면 다시 상이 흐려지는 것을 Fig1에서 볼 수 있다. 따라 서 정리해보면 상의 최대 선명도를 얻기 위한 구멍의 직경은 상면으로부터의 거리에 비례한 다는 것을 알 수 있다.

참고 자료

Eugene Hecht, OPTICS (5th global edition), 2017, Pearson, pp 228-230, 265- 282
Warren J. Smith, 김규욱 외 4, Modern lens design (2nd edition), 북스힐, 2007, pp 299-300, 359-363, 399-402