생각하는김에 접안렌즈를 조금 이동했을때 초점면이 얼마나 이동하는 지 계산해보았습니다.
그림에서 F 는 접안렌즈의 초점거리입니다. 그림에서 주경의 초점면과 접안렌즈 사이의 거리는 d+F, 필름(CCD) 면과 접안렌즈 사이의 거리는 F+D 입니다. 고등학교 물리시간에 공부하신 것처럼 d,D,F 와 의 관계는 다음과 같습니다.
d x D = F x F
이때 확대율은 D/F 가 됩니다. ( d <D 라고 가정합니다. 즉 확대촬영의 경우입니다.)
예를 들어 10mm 초점거리의 접안렌즈를 사용하고, d=2,5 mm 로 한다면, 즉 주경과 접안렌즈사이의 거리를 12.5mm로 한다면
D= 10mm x 10 mm / 2.5 mm = 40 mm 가 됩니다. 즉 접안렌즈로부터 초점면까지의 거리가 F+D = 50mm 가 됩니다. 따라서 이 위치에 필름이나 CCD 를 놓으면 4배의 확대율을 얻는 상이 얻어집니다.
만일 d=2.4 mm 로 하는경우, 즉 접안렌즈의 위치를 방금전에 비해서 0.1mm 변동하는 경우를 생각해봅니다.
D= 10mm x 10mm /2.4 mm = 41.6666 mm 로 접안렌즈로부터 초점면까지의 거리가 F+D = 51.6666 mm 로 변동합니다,
위 경우 접안렌즈를 0,1 mm 이동하는데 초점면은 1.6666 mm 가 이동되었습니다. 즉 16배 이상 이동 된 것입니다. (확대율의 제곱배 만큼 이동합니다.)
바꾸어 이야기 하면, 위경우 접안렌즈를 이동하는 것보다 초점면을 이동하는 것이 16배 정확하게 이동할 수 있다는 이야기가 됩니다. 확대율이 커지는 경우에는 좀더 그효과가 커질 것입니다.
접안렌즈를 20um 이내로 이동해야 한다면, 초점면은 20x16= 320um 이내로 이동하면 될 것입니다. 생각보다 여유있게 조절이 가능할 것 같습니다.
(확대율이 7 배인경우 20umx 49 = 980um , 거의 1mm 입니다. 이정도라면 헬리코이드를 사용하지 않고 손으로 조정이 가능하겠습니다. ! )
이와 같은 결과가 얻어지는 것은 확대촬영의 경우 합서 F 수가 늘어나기 때문에 , 초점면의 이동거리 허용량이 해당하는 합성 F 수의 허용 범위에 따르기 때문입니다.
(주) 앞서 이야기 드린 것처럼 초점면을 이동하는 방법은 접안젠즈를 이동하여 맞출수 있을 만큼 정확히 초점을 조정한 후에 사용해야 합니다.
다만, 실제로 이런 방법(필름면 만을 이동하는 방법)으로 초점을 맞출 때 필름면의 입장에서 보면, 합성 F는 주경의 F수에 확대율을 곱한 값이므로 합성F수가 커지게 되고, 따라서 초점의 관용도가 상당히 높아지므로 정확한 초점을 판단하기 어려워지는 문제는 있을 것입니다. 즉, 정확하지 않고 비슷한 위치에서도 초점이 대충 맞아보이는 문제가 있다는 얘기지요. 기존의 방법은 관용도를 따질 때 확대되기 전의 주경의 F수만을 갖고 따지므로 이런 문제는 없습니다.