렌즈의 수차[왜곡수차, 색수차]

1. 수차의 개념

수차는 렌즈가 빛을 굴절시킬 때 발생하는 광학적 결함으로써, 광학 성능을 저하시키는 원인이다. 수차는 렌즈의 설계와 제작 조건에 따라 자연스럽게 발생하며, 일반적으로는 광선이 렌즈를 통과할 때 왜곡이 일어나거나 색상 왜곡이 발생하는 현상이다. 수차는 크게 왜곡수차와 색수차로 구분되며, 각각의 특징과 영향력이 다르다. 왜곡수차는 광선이 중심부와 주변부에서 서로 다른 방식으로 굴절되어, 이미지를 변형시키는 현상으로, 대표적 예로 배율이 주변으로 퍼지는 방사왜곡과 중심부와 주변부가 서로 다른 크기로 확대되는 가로왜곡이 있다. 이로 인해 실제 사물의 비율과 달리 화면이 찌그러지고 늘어나는 왜곡이 나타난다. 색수차는 빛이 서로 다른 파장별로 굴절 정도가 다르게 나타나는 현상으로, 주로 파장에 따른 굴절률 차이 때문에 발생한다. 빨간빛과 파란빛이 서로 다른 경로를 따라 굴절되면서 같은 위치에 초점이 맞지 않게 되어 색상의 경계선이 번지고 주변에 무지개 빛이 도는 현상이 생긴다. 수차는 광학 기기의 해상도와 선명도를 저하시켜 촬영 품질에 매우 큰 영향을 끼친다. 예를 들어, 19세기 말의 천문관측에서는 수차로 …