3D 시뮬레이션을 통한 굴스트란드 모형안의 색수차 분석 (Analysis on Chromatic Aberration of the Gullstrand Schematic Eye through 3D Simulation)

서지정보

· 발행기관 : 대한시과학회
· 수록지 정보 : 대한시과학회지 / 24권 / 2호 / 155 ~ 163페이지
· 저자명 : 구본엽, 이명희, 김영철

초록

목적: Gullstrand 모형안에서 색수차를 이론적으로 산출하였으며, 3D 시뮬레이션을 통해 확인하였고, 두 결과를서로 비교하고자 했다.
방법 : 이론적 색수차는 Mathematica 12.3.1(Wolfram Research, USA)를 통해 산출하였으며, Gullstrand 모형안의 3D 구현은 Ansys SPEOS Ver. 2012(ANSYS Inc, USA)를 이용하였고, 가시광선 영역의 파장에서 노란색( =586.700  ), 파란색( =486.100  ) 및 빨간색( =656.300  ) 광선의 종색수차와 횡색수차를측정하였다.
결과 : 이론적 및 모의적인 방법 모두에서 입사광선의 높이가 증가하고, 파장이 짧아질수록 모형안을 통과한광선의 초점거리는 감소하는 것으로 나타났다. 모형안의 중심부에서 주변부로 갈수록 종색수차는 미세하게 감소하였으나, 횡색수차는 증가하는 것으로 나타났다.
결론 : 이론적 및 모의적인 방법으로 확인한 색수차는 거의 유사한 추의를 보였으나, 매우 미세한 차이가 발견되었다. 색수차의 다양한 특성을 파악하기 위해서는 모형안에서 조절이나 굴절이상과 같은 조건의 정밀한 모델링이 반영된 후속 연구가 필요할 것으로 판단된다.

영어초록

Purpose : The chromatic aberrations were theoretically calculated with the Gullstrand schematic eye, confirmed through 3D simulation, and two results were compared.
Methods : The theoretical chromatic aberrations were calculated by Mathematica 12.3.1 (Wolfram Research, USA), and the 3D modelling of the Gullstrand schematic eye was achieved by Ansys SPEOS Ver. 2012 (ANSYS Inc., USA). The longitudinal and transverse chromatic aberrations were measured in yellow ( =586.700  ), blue ( =486.100 ), and red ( =656.300  ) rays of the visible ray wavelength region.
Results : In both theoretically calculated and simulated methods, the focal length through the schematic eye was reduced in accordance with the incident ray height increased as, the wavelength decreased. As the center to the periphery of the schematic eye progressed, the longitudinal chromatic aberration decreased, but the transverse chromatic aberration was shown to increase.
Conclusion : The chromatic aberrations identified by theoretically calculated and simulated methods showed almost similar trends, whereas a very slight difference was found. To identify the various characteristics of chromatic aberrations, it is believed that follow-up studies reflecting the detailed schematic eye modelling of parameters, such as accommodation or refractive errors in the model will be necessary.

참고자료

· 없음