Focal Point, Focal Length, Focal Plane   초점 , 초점 거리, 초점면

1. 초점 (Focus, Focal Point)

  ㅇ 광선 다발이 한 점으로부터 발산하거나 그 점을 향해 수렴하는 점

     - 제1 초점(first focus), 전방초점, 대물초점(object focal point), 물체초점(object focus)
        . 그 점에서 출발한 광선이 렌즈를 지나면 광축과 평행한 광선을 만듬
     - 제2 초점(second focus), 후방초점, 결상초점(image focal point), 상초점(image focus)
        . 광축과 평행한 광선이 렌즈를 지나면 광축 상에 한점에 모이는 점

       

  ※ [참고] ☞ 볼록 렌즈,오목 렌즈 참조 


2. 초점 거리 (Focal Length)

  ㅇ 렌즈 정점으로부터 초점이 위치하는 곳까지의 거리

     - 제1 초점거리(first focal length), 물측 초점거리(primary), 물체 거리(object distance)
        . 정점과 제1 초점과의 거리
     - 제2 초점거리(second focal length), 상측 초점거리(secondary), 상 거리(image distance)
        . 정점과 제2 초점과의 거리

     * 한편, 안경 광학 등에서는, 
        . 렌즈로부터 제2 초점이 위치하는 곳까지의 거리를 주로 칭하며,
        . 상측 정점(광축과 안경/렌즈 후면이 만나는 점)을, 기준점으로 삼고, 
        . 상측 초점거리를, 굴절력을 계산해내는 기준으로 삼게됨

  ㅇ 렌즈의 초점거리 표현 식                                              ☞ 얇은 렌즈 공식 참조
     -   
[# \frac{1}{f} = (n-1)(\frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2}) #]
        . f: 초점거리, n: 굴절률, R1,R2: 구면 렌즈 반경(곡률반경)

  ※ [참고] ☞ 카메라 조절 참조


3. 초점면 (Focal Plane, Focal Surface)

  ㅇ 초점에 위치하고, 광축에 수직인, 평면
     - 즉, 초점을 포함하는(가르는) 수직면


4. 광학계의 주요점 (Cardinal Point)

  ㅇ 복잡한 광학계를 나타내는 6개의 주요점들
     - 초점 (Focal Point)  :  (F, F')
     - 주점 (Principal Point)  :  (H, H')
        . 광학계의 중심 부분(점)을 일컬음
     - 절점 (Nodal Point)  : (N, N')
        . 각배율 +1을 갖는, 광축상의 물체점과 이 점의 상점
        . 두 점에서의 광선 경사각이 같음을 의미


5. 광학적 중심점 (Optical Center), 주점 (Principal Point)
 
  ㅇ 광학계의 중심 부분(점)을 일컬음
     - 빛이 렌즈 등을 통과할 때, 경로가 직선으로 유지되는 지점

  ㅇ 얇은 렌즈의 경우에, 광축과 렌즈가 만나는 점

  ㅇ 2매 이상의 렌즈 또는 두꺼운 렌즈로 구성된 경우에, 광학적 중심으로 삼는 기준점
     - 이들 렌즈의 기준점으로 삼기 위해 가상적으로 설정되는 광학적 중심점(기준점)
        . 즉, 물체 거리, 상 거리, 초점 거리를 나타내기 위한 기준점
     - 이 점들을 사용하여, 얇은 렌즈의 공식들을 그대로 준용 가능
     - 두 점 간엔 서로 공액관계에 있음


6. 백 포커스 (Back Focus)

  ㅇ 렌즈 최종면에서 영상이 맺는 촬상면까지의 거리 (통상, 제2 초점거리를 이에 맞춤)
     - 이 거리가 가까울수록(근접할수록) 영상 프레임 외곽부에 노출 부족을 일으키기 쉬움

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