본문 바로가기

사진과 카메라 이야기/Optical Lens Design

<렌즈의 광학구성(Optical Design)과 구조 X II> 쿠크 삼중 렌즈 / Cooke Triplet Lens Notice - 상식 수준에서 다루는 비전문적이고 깊이 없는 포스팅이므로 숨겨져 있을 오류와 논리적 비약, 수다쟁이의 헛된 망상에 주의가 필요하다. 쿠크 삼중 (Cooke Triplet) 렌즈는 초기의 광학기기(사진 및 영상용 카메라) 발전에 큰 영향을 끼친 대표적인 광학 설계식 중 하나이다. 쿠크 삼중 렌즈의 설계는 렌즈의 주변부에서 발생하는 왜곡과 각종 수차 문제를 해결한 설계식으로 이후 사진과 영상용 뿐만 아니라 쌍안경 등의 광학 설계에도 많은 영향을 주었다. 쿠크 삼중 렌즈의 주요 구성은 3매 3군인데 크라운 유리의 2매 구성요소에 플린트 유리의 1매가 사이에 들어간 형태다. (크라운 유리와 플린트 유리는 각각 굴절률과 아베수가 다르고 각 구성요소의 구면 곡률과 요소 간의 간격을 통해 왜곡과 단일..
<렌즈의 광학구성(Optical Design)과 구조 X I> 렌즈의 색수차 2 - 초점이 맞지 않는 영역에서의 색수차 문제 Notice - 상식 수준에서 다루는 비전문적이고 깊이 없는 포스팅이므로 숨겨져 있을 오류와 논리적 비약, 수다쟁이의 헛된 망상에 주의가 필요하다. 지루하고 재미없는 주제를 최근에 너무 많이 다뤄서 피로가 가중되고 잉여력이 탕진되었던 탓에 당분간 수다를 떨지 않을 생각이었다. 하지만 얼마 전 색수차 문제에 대해서 전반적으로 다룬 포스팅에서 미처 언급하지 못한 부분이 계속 마음에 걸렸다. 일전 색수차 포스팅의 보충적인 글이고, 일반적인 색수차 문제의 번외편 정도에 해당하는 주제임을 미리 밝혀 둔다. 즉, 일반적인 광학 또는 렌즈 설계 시에 주요 관심 대상이 되는 '초점이 맞는 면에서의 색수차' 문제나 그 보정을 포스팅의 주제로 한 것이 아니라 '초점이 맞지 않는 면, 흔히 근래 Bokeh(보케)라고 칭해지..
<렌즈의 광학구성(Optical Design)과 구조 X> 렌즈의 색 재현력과 색수차 - 색지움 렌즈(APO 렌즈) / Chromatic aberration - achromatic lens & apochromtic lens(APO) Notice - 상식 수준에서 다루는 비전문적이고 깊이 없는 포스팅이므로 숨겨져 있을 오류와 논리적 비약, 수다쟁이의 헛된 망상에 주의가 필요하다. 렌즈의 사용기나 소개/감상 글 등에서 렌즈의 '색 재현력'이나 '발색', 색감 등의 특징에 대해 이야기하는 것을 자주 보게 된다. 어떤 렌즈는 붉은 계통의 발색이 뛰어나고 어떤 렌즈는 전체적인 색 밸런스가 좋다는 등의 평가는 렌즈를 선택하는데 유용한 참고사항이 된다. 저급한 막눈을 가졌지만, 흑백 필름 시대에 제조된 렌즈들에서는 칼라 필름 또는 최근의 렌즈와는 조금 다른 색 재현력을 느껴 보기도 했다. 이처럼 렌즈의 발색이나 색감 등으로 표현되는 '렌즈 고유의 색 재현력'이 저마다 차이가 있는 이유가 문득 궁금해졌다. 궁금증 해소를 위해 이곳저곳을 뒤적였으나..
<렌즈의 광학구성(Optical Design)과 구조 IX> 비구면 렌즈 - 비구면 요소의 효용 / aspherical lens - aspherical surface Notice - 일반적인 상식 수준에서 다루는 비전문적이고 깊이 없는 포스팅이므로 숨겨져 있을 오류와 논리적 비약, 수다쟁이의 헛된 망상에 주의가 필요하다. 최근 카메라 렌즈의 사양을 보면 '비구면 요소 *매 포함/사용' 등의 내용을 흔하게 볼 수 있고, 고가/고 사양의 렌즈일수록 다수의 비구면 요소를 가지고 뛰어난 광학 성능을 구현해 낸다고 일반적으로 알려져 있다. 이런 비구면 요소가 포함된 카메라 렌즈를 흔히 비구면 렌즈로 부른다. 왠지 비구면 요소가 사용되지 않은 렌즈는 옛 느낌, 한 세대 이전의 렌즈같이 느껴지기도 하고, 최근의 고화소 이미지센서를 사용하는 최신 디지털카메라에서는 으레 비구면 요소 한두 장쯤은 박힌 렌즈를 사용하여야 할 듯한 생각마저 들게 한다. 공공연하게 최신 렌즈 기술 혁신의 ..
<렌즈의 광학구성(Optical Design)과 구조 VIII> 토포곤과 홀로곤 - 원근 왜곡과 왜곡 수차 / Topogon & Hologon - Perspective distortion & Optical distortion 카메라로 촬영된 이미지에서 왜곡을 발견할 때가 있다. 중앙부가 도드라져 볼록하게 보이던지, 아니면 주변부가 길게 늘어지는 왜곡이 발생하는데, 이 왜곡의 발생 원인과 그리고 어떤 상황에서 왜곡이 도드라지게 보이는지 수다를 시작해 보자. 수차 감쇄 문제는 광학 설계에서 광학적 성능과 직결되는 가장 핵심적인 사항 중에 하나다. 사실, 수차에 대해 나름 이해하려고 노력하고 있지만, 개념 정리 정도에서 더는 진척이 없고 한 걸음 더 들어가면 어렵다. 실제 촬영된 결과물에서 어떤 수차가 작용해서 문제가 되었는지 구분하는 것도 여의치 않다. 열심히 공부해도 돌아서서 며칠 지나면 다시 백지상태가 되곤 하는데 좀 더 이해력이 높아지면 수다의 주제로 삼아볼까 싶다. 그나마 왜곡에 대한 왜상 수차가 좀 만만해 보이고 시각적..
<렌즈의 광학구성(Optical Design)과 구조 VII> 보이그랜더 헬리어 / Voigtlander Heliar 코팅 기술이 발명되기 이전, 광학요소 투과율과 구면의 난반사 등으로 인해 렌즈에 적용할 수 있는 구성요소의 수가 제한적이었고, 따라서 삼중렌즈, 3군 4매의 테사 등이 현실적인 광학 성능이 보장되는 렌즈 대안이었다. 헬리어(Heliar)는 3군 5매의 설계로, 쿠크 삼중렌즈(The Cooke Triplet)를 기반으로한 렌즈다. '한스 하르 팅'에 의해 설계된 '보이그랜더의 Heliar'는 1900년 특허 출원되었고, 당시의 기준에서는 밝은(빠른) 렌즈에 속하는 렌즈였으며 광학적 성능이 뛰어나서 중/대형 카메라의 렌즈로 출시되었고 이후, 20세기 초반 매우 호평 받는 이름 값이 높은 렌즈로 자리매김하였다. 최초의 특허출원 당시의 광학 설계는 좌우 완벽한 대칭 형태를 보인다. 1902년의 특허에서는 광학성..
<렌즈의 광학구성(Optical Design)과 구조 VI> 슈나이더 제논 / Schnieder Kreuznach Xenon Schnieder Kreuznach (이하 '슈나이더 크로이츠나흐' 또는 '슈나이더')는 독일의 광학제조사로 1913년 설립되었다. 우리에게는 B+W 필터(1985년 인수)와 삼성에서 제작한 렌즈의 검수를 맡고있는 제휴 회사로 삼성렌즈에 각인되어 어느정도 친숙한 이름이다. 하지만, 최근에도 전문 영상용 DSLR 풀플레임 포맷 렌즈와 다양한 광학분야에서 활동하고 있는 독일의 유서깊은 광학 제조사 중 하나다. 20세기 초반의 독일 광학 전성기에는 슈나이더는 카메라와 광학제품 시장에 미치는 영향력이 지금 보다는 훨씬 컸고, 20세기 초반 혁신적인 렌즈 설계로 많은 고품질의 렌즈를 제작하여 선구적 지위에 있었다. 칼 자이스나 라이카에 비견될 정도의 굵직한 족적을 남기기도 했고 제품에 대한 신뢰도 또한 높았으며 ..
<렌즈의 광학구성(Optical Design)과 구조 IV> 칼 자이스 조나 / Carl Zeiss SONNAR 조나는 SLR 카메라를 사용할 때는 계륵 같은 렌즈로 생각되었다. 이 유명한 렌즈를 외면하는 것은 아쉬웠지만, 딱히 SLR카메라나 DSLR 카메라에서 즐겨 사용하는 표준 렌즈에 조나 또는 유사한 광학설계가 적용된 렌즈는 내 기억엔 없었다. 물론 필름 RF카메라를 사용한다면 가능하겠지만 당시만 contax RF 마운트는 생소했고, 쉽게 구할 수도 없었다. 물론 긴 망원 화각에서는 조나의 광학식으로 만들어진 SLR용 렌즈들이 있고 일품으로 유명세를 떨치고 있지만, 왠지 망원 화각은 어떻게 활용해야할 지 잘 몰라서 꿔다놓은 보릿자루 같이 별 효용을 찾지못하기 일 수 였다. 지금도 200mm를 넘어가는 망원은 어쩔 줄 모르겠다. 시간이 흘러 이베이를 통해 세계 곳곳의 진귀한 물건을 구경하고 구매할 수 있게 되었..

"); wcs_do();