1. 수차 (Aberration)
ㅇ [일반]
- 영어 뜻으로는, `일탈`,`이상`,`착란`, `변형` 등을 의미
ㅇ [광학계(렌즈 등)]
- 빛이 완전히 한 점에 모이지 않으므로 인해, 결상(imaging)이 흐트러지는 현상
. 즉, 이상적인 근축광학 조건(sin θ ≒ θ)에서 벗어날 때 생기는, 결상 결함의 정도
.. 한 점으로 수렴하지 못하는 편차를 일으킴
.. 광학계가 만드는 상을 퍼지게 함
2. [광학계(렌즈 등)] 수차의 기본 구분
ㅇ 색 수차 (Chromatic Aberration)
- 원인 : 빛의 굴절률이 파장에 따라 달라서 발생
- 결과 : 색깔별(파장별) 초점 위치가 달라 색 번짐이 생김
- 보정법 : 서로 다른 굴절률 분산을 가진 렌즈 재질 조합
. 例) 아크로매틱 렌즈
ㅇ 단색 수차 (Monochromatic Aberration)
- 원인 : 단일 파장(단색광)이라도 광선이 축에서 멀어질수록, 근축가정이 어긋나 발생
- 결과 : 상이 흐리거나(blur) 형태가 일그러짐(distortion)
3. [광학계(렌즈 등)] 자이델의 5대 단색 수차 (Seidel's Five Aberrations)
※ 독일 수학자 루드비히 폰 자이델(Ludiwig von Seidel,1821~1896)이,
- 1850년경, 상 결함을 체계적으로 해석하여 5가지 단색 수차를 정의함 (자이델의 5 수차)
- 또한, 이러한 수차에, 굴절률,조리개의 직경,시야각이 어떤 영향을 주는가를 보여줌
ㅇ 구면 수차 (Spherical aberration) : 상 흐림
- 렌즈 중심부와 주변부 광선의 초점이 달라 한 점에 수렴하지 못함
ㅇ 코마 수차 (Coma) : 비대칭 꼬리 모양
- 광축 밖 점광원이 비대칭 꼬리(혜성 모양)로 맺힘
ㅇ 비점 수차 (Astigmatism) : 두 초점 발생
- 수직면,수평면 초점이 달라 타원 또는 선 모양 상 생성
ㅇ 만곡 수차 (Field curvature) : 평면상 비초점
- 상면이 평면이 아니라 곡면(Petzval 면) 형태로 맺힘
ㅇ 왜곡 수차 (Distortion) : 형태 왜곡
- 물체의 위치에 따라 확대율이 달라 상이 뒤틀림 (배럴형/핀쿠션형)
4. [광학계(렌즈 등)] 수차의 표현 형태
ㅇ 횡 수차 (Transverse aberration) : (구면 수차, 코마 수차, 비점 수차)
- 이미지 평면에서 광축에 수직한 방향의 오차 (상 위치의 횡 방향 어긋남)
ㅇ 종 수차 (Longitudinal aberration) : (주로 구면 수차 등에서 발생)
- 광축 방향(길이 방향)의 초점 어긋남
ㅇ 상을 흐리게 하는 경우 : (구면 수차, 코마 수차, 비점 수차)
ㅇ 상을 일그러지게 하는 경우 : (만곡 수차, 왜곡 수차)