광학에 관련된 나다 회원님들의 학구열에 존경을 표시하는 바입니다.
참고하시면 하는 내용을 몇개 적습니다.
1. CTF곡선의 현실성 문제
Telescope optics 에 나오는 CTF는 이론상의 그래프로서 그래프의 위쪽에 보면 정의가 내려져 있습니다. " 구면수차 1/4람다의 경우임"
그러므로 실제 측정데이터가 1/4람다인 파면오차를 가지는 광학계와는
다르게 나타날수있습니다. 구면수차가 1/4람다하고 광학제조오차가 1/4람다하고는 다른개념입니다.
2. 람다와 PV,RMS와 상의 관계
아주 정밀한 기기로 측정했다하더라도 같은 P-V1/4람다의 상질은 같지않을수 있습니다. 따라서 이를 보완하기 위하여 RMS를 도입합니다.
pv와 rms의 비가 큰 광학계일수록 전체면이 고르게 완성되어 높은 성능을
나타내는 광학계이지요
토러스의 데이터와 제가 연마한 데이터를 비교해 보시면 그 비율이 의외로
크다는것을 알수있습니다.
따라서 정밀도를 볼때는 두가지를 다 참고하고 평가하지만 그것만으로도
실제 상을 평가하는것은 충분치 않습니다. 에러 부분의 위치/면적비등에
따라 달라질수 있습니다.
대략적으로 pv와 rms는 6-7배 이상되어야 고르게 연마된 면이라고 할수있습니다.
3. 회절에 의해서 상이 나빠진다?
회절은 광학계의 Stop(카메라의경우 조리개,망원경의 경우 주경의 외부경계)에 의해서 생기는 고유한 현상입니다. 이 회절의 양에 따라 이상적인
광학계의 분해능이 결정됩니다. 광학계 정밀도가 떨어져서 상이 나빠지는것은 회절 현상의 원인이 아닙니다.
이경우는 주로 광학적 용어로 Wave Front error로 발생되는 것입니다.
4. 디지털카메라는 고분해능 렌즈를 분해능이 높아진다.?
ccd카메라나 디카는 설계시부터 픽셀크기를 고려하여 분해능을
결정합니다. 그리고 그보다 높은 공간주파수는 잘라냅니다.
잘라내지 않으면 모아레가 형성되기때문에 체크무늬나 연속적인 무늬가 무지개빛으로 어른거리는 현상으로 보입니다.
이를 방지하기 위해서 OLPF라는 것을 사용해서 고주파공간주파수를
잘라냅니다. 따라서 광학계가 고유공간주파수보다 좋다고 분해능은 절대 증가하지 않습니다.
5. 일본업체 사람들이 수백분의 일 람다도 만들어 줄수있다고 했다?
그렇다면 그일본사람은 우리 아마츄어를 완전무시하고 있다고 보면됩니다.
수백분의 일 람다를 객관적으로 측정할수있는곳은 세계적으로 아주 드물고
일본도 캐논니콘도 겨우 1/50람다정도를 보증할수있습니다.
새빨간 거짓말입니다. 단 단서로 "당사 측정기준" 이라고하면 할말없습니다만...
소개드렸던 자이고 인터페로메터도 화면상 출력기준으로 하면 1/10-20람다 이상은 구면이라도 보증하기 어렵습니다. 실지로는 약간보정하면
1/50까지는 가능하리라 보지만요.
수백억에 달하는 장비를 갖춘 연구실 사람이 아니고서야 수백분의 일람다를 보증한다는 사람은 풍이 세다고 보면됩니다만 그런게 먹힐정도로 아마츄어들이 경험이 작다는것이 아쉽지만요...
특히 구면이나 평면이아닌 비구면을 그정도 정밀도로 잰다하면 아마
전문가들은 박장대소 할겁니다.
플라스틱자를 가진사람이 1/100밀리를 보장한다는 정도일까요?
제가 일본에서 7개월간 지낼적에 1/20람다를 보장한다는 망원경업체
사장과 대화를 한적이 있는데 "그건 진짜정밀도가 아니고 그냥 존테스트하면 대략1/20정도로 표시된다는 뜻이지요?" 하고 묻자 "우리끼리야 그렇지요" 하면서 웃고 지나갔습니다. 다만 그사람은" 아마츄어들은 실제로 정확한 데이터를 원하는게 아닐거라"는 이야기로서 얼버무렸습니다.
6. 끝내주게 보이니 수십분의 일람다일것이다.?
현재 점차 고정도 경면이 수입되어 예전에 것보다는 엄청나게 잘보이니
수십분의 일 람다일것이다 라는 생각이 들수있지만 개인적인 견해로서는 아무리 좋아도 인터페로메터로 재면 1/10람다 넘어가는것은 거의 없을거로 보입니다. 아마츄어들은 람다에 너무 인심이 후하지요.... 토러스미러도 사진과 데이터가 잘 맞지않습니다.
1/10람다 가 넘어가면 인터페로메터 사진도 거의 직선이라 구분이 잘 안갑니다.
7. 광학계의 람다는 얼마나 되어야하나?
위에서 말씀드린바와같이 람다가 얼마되어야 잘보인다라는 개념은 충분치 않습니다만 개념적으로는 반사면은 형상정밀도의 2배의 위상차를 발생시키므로 반사면이 2개인 뉴턴,카세그레인식은 1/4람다 x 1/2 x 1/2=1/16정도는 되어야 이상적인 분해능에 가까운 1/4람다 WF error이 나올수있다고
추정합니다.
굴절은 자체 설계치에 에러가 포함되어있어 불리하나 굴절계는 형상오차
가 대략 반사의1/4영향을 주므로 굴절율,파워배분에 따라 달라지지만 2매정도 광학계라면 1/4람다로 연마해도 반사의 1/16람다만큼 보입니다. 단 곡율반경과 광축,렌즈간격등의 물리적 수치의 준수가 더욱 중요합니다.
결국 분해능을 높이는것은 광학계정밀도,형식,경통의 구성요소등 총체적인
성능이므로 단정지을것은 안된다고 생각합니다
8. 옥이방 창살이 안보이는 현상은 현실적인가?
이론상 그렇게 나타나고 실제로도 카메라 생산시 조립불량 광학계나
특수한경우에 그런 현상이 나타나는 경우가 있습니다.
그러나 망원경의 경우는 차광비가 90% 넘어가거나 하는 광학계는
없으므로 현실에서 그런 현상을 만나기는 힘들거라 보여집니다.
이상 생각나는 것을 두서없이 적어보았습니다. 좀 길어지고 지루한 글이 되어서 죄송합니다.
그리고 저는 창원에 있는 삼성테크윈(구 삼성항공) 광학개발실에 근무하고 있는 이혁기 입니다. 아무쪼록 객이 나선다고 욕하지 마시고 너그럽게 생각해 주시길
바랍니다.
참고하시면 하는 내용을 몇개 적습니다.
1. CTF곡선의 현실성 문제
Telescope optics 에 나오는 CTF는 이론상의 그래프로서 그래프의 위쪽에 보면 정의가 내려져 있습니다. " 구면수차 1/4람다의 경우임"
그러므로 실제 측정데이터가 1/4람다인 파면오차를 가지는 광학계와는
다르게 나타날수있습니다. 구면수차가 1/4람다하고 광학제조오차가 1/4람다하고는 다른개념입니다.
2. 람다와 PV,RMS와 상의 관계
아주 정밀한 기기로 측정했다하더라도 같은 P-V1/4람다의 상질은 같지않을수 있습니다. 따라서 이를 보완하기 위하여 RMS를 도입합니다.
pv와 rms의 비가 큰 광학계일수록 전체면이 고르게 완성되어 높은 성능을
나타내는 광학계이지요
토러스의 데이터와 제가 연마한 데이터를 비교해 보시면 그 비율이 의외로
크다는것을 알수있습니다.
따라서 정밀도를 볼때는 두가지를 다 참고하고 평가하지만 그것만으로도
실제 상을 평가하는것은 충분치 않습니다. 에러 부분의 위치/면적비등에
따라 달라질수 있습니다.
대략적으로 pv와 rms는 6-7배 이상되어야 고르게 연마된 면이라고 할수있습니다.
3. 회절에 의해서 상이 나빠진다?
회절은 광학계의 Stop(카메라의경우 조리개,망원경의 경우 주경의 외부경계)에 의해서 생기는 고유한 현상입니다. 이 회절의 양에 따라 이상적인
광학계의 분해능이 결정됩니다. 광학계 정밀도가 떨어져서 상이 나빠지는것은 회절 현상의 원인이 아닙니다.
이경우는 주로 광학적 용어로 Wave Front error로 발생되는 것입니다.
4. 디지털카메라는 고분해능 렌즈를 분해능이 높아진다.?
ccd카메라나 디카는 설계시부터 픽셀크기를 고려하여 분해능을
결정합니다. 그리고 그보다 높은 공간주파수는 잘라냅니다.
잘라내지 않으면 모아레가 형성되기때문에 체크무늬나 연속적인 무늬가 무지개빛으로 어른거리는 현상으로 보입니다.
이를 방지하기 위해서 OLPF라는 것을 사용해서 고주파공간주파수를
잘라냅니다. 따라서 광학계가 고유공간주파수보다 좋다고 분해능은 절대 증가하지 않습니다.
5. 일본업체 사람들이 수백분의 일 람다도 만들어 줄수있다고 했다?
그렇다면 그일본사람은 우리 아마츄어를 완전무시하고 있다고 보면됩니다.
수백분의 일 람다를 객관적으로 측정할수있는곳은 세계적으로 아주 드물고
일본도 캐논니콘도 겨우 1/50람다정도를 보증할수있습니다.
새빨간 거짓말입니다. 단 단서로 "당사 측정기준" 이라고하면 할말없습니다만...
소개드렸던 자이고 인터페로메터도 화면상 출력기준으로 하면 1/10-20람다 이상은 구면이라도 보증하기 어렵습니다. 실지로는 약간보정하면
1/50까지는 가능하리라 보지만요.
수백억에 달하는 장비를 갖춘 연구실 사람이 아니고서야 수백분의 일람다를 보증한다는 사람은 풍이 세다고 보면됩니다만 그런게 먹힐정도로 아마츄어들이 경험이 작다는것이 아쉽지만요...
특히 구면이나 평면이아닌 비구면을 그정도 정밀도로 잰다하면 아마
전문가들은 박장대소 할겁니다.
플라스틱자를 가진사람이 1/100밀리를 보장한다는 정도일까요?
제가 일본에서 7개월간 지낼적에 1/20람다를 보장한다는 망원경업체
사장과 대화를 한적이 있는데 "그건 진짜정밀도가 아니고 그냥 존테스트하면 대략1/20정도로 표시된다는 뜻이지요?" 하고 묻자 "우리끼리야 그렇지요" 하면서 웃고 지나갔습니다. 다만 그사람은" 아마츄어들은 실제로 정확한 데이터를 원하는게 아닐거라"는 이야기로서 얼버무렸습니다.
6. 끝내주게 보이니 수십분의 일람다일것이다.?
현재 점차 고정도 경면이 수입되어 예전에 것보다는 엄청나게 잘보이니
수십분의 일 람다일것이다 라는 생각이 들수있지만 개인적인 견해로서는 아무리 좋아도 인터페로메터로 재면 1/10람다 넘어가는것은 거의 없을거로 보입니다. 아마츄어들은 람다에 너무 인심이 후하지요.... 토러스미러도 사진과 데이터가 잘 맞지않습니다.
1/10람다 가 넘어가면 인터페로메터 사진도 거의 직선이라 구분이 잘 안갑니다.
7. 광학계의 람다는 얼마나 되어야하나?
위에서 말씀드린바와같이 람다가 얼마되어야 잘보인다라는 개념은 충분치 않습니다만 개념적으로는 반사면은 형상정밀도의 2배의 위상차를 발생시키므로 반사면이 2개인 뉴턴,카세그레인식은 1/4람다 x 1/2 x 1/2=1/16정도는 되어야 이상적인 분해능에 가까운 1/4람다 WF error이 나올수있다고
추정합니다.
굴절은 자체 설계치에 에러가 포함되어있어 불리하나 굴절계는 형상오차
가 대략 반사의1/4영향을 주므로 굴절율,파워배분에 따라 달라지지만 2매정도 광학계라면 1/4람다로 연마해도 반사의 1/16람다만큼 보입니다. 단 곡율반경과 광축,렌즈간격등의 물리적 수치의 준수가 더욱 중요합니다.
결국 분해능을 높이는것은 광학계정밀도,형식,경통의 구성요소등 총체적인
성능이므로 단정지을것은 안된다고 생각합니다
8. 옥이방 창살이 안보이는 현상은 현실적인가?
이론상 그렇게 나타나고 실제로도 카메라 생산시 조립불량 광학계나
특수한경우에 그런 현상이 나타나는 경우가 있습니다.
그러나 망원경의 경우는 차광비가 90% 넘어가거나 하는 광학계는
없으므로 현실에서 그런 현상을 만나기는 힘들거라 보여집니다.
이상 생각나는 것을 두서없이 적어보았습니다. 좀 길어지고 지루한 글이 되어서 죄송합니다.
그리고 저는 창원에 있는 삼성테크윈(구 삼성항공) 광학개발실에 근무하고 있는 이혁기 입니다. 아무쪼록 객이 나선다고 욕하지 마시고 너그럽게 생각해 주시길
바랍니다.
