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카메라와 렌즈의 구조

<카메라와 렌즈의 구조 X> 카메라 렌즈의 포커싱을 위한 헬리코이드와 캠 구조 / Construction of camera - Helicoid & Cam system Notice - 일반적인 상식 수준에서 다루는 깊이 없는 포스팅이므로 숨겨져 있을 오류와 논리적 비약, 수다쟁이의 헛된 망상에 주의가 필요하다. 카메라 렌즈는 일반적으로 내부의 광학 구성요소(Element) 전체 또는 특정 요소 또는 요소 군의 간격을 조정/변화시켜 포커싱(초점 조절)이나 줌(초점거리-화각- 변경)이 작동하는 구조다. 렌즈의 개발/제품화 과정은 수학적 계산에 따라 렌즈 광학부의 각 요소의 굴절률(구면 곡률과 Element의 구면 곡률과 광학유리의 재질에 따라 굴절률은 달라진다)과 간격을 조정하여 원하는 광학적 배율을 구현하도록 설계되고 이 설계상의 렌즈를 현실에서 실물/제품으로 구현하고 사용자 편의에 맞게 작동할 수 있도록 구성되는 틀과 구동 장치(광학 유리로 구성된 광학부와 광학 유리 ..
<카메라와 렌즈의 구조 IX> 카메라 플래시- 스트로보,스피드라이트-의 발광방식과 발전사 / Construction of camera - Camera flash & Speedlight 모처럼 스피드 라이트를 활용해서 사진을 찍을까 궁리를 하다 보니 문득 카메라 플래시의 역사와 그리고 앞으로의 효용이 어떻게 될까 하는 궁금함과 의문이 들었다. 막연하게 알고 있는 카메라 플래시 역사를 자료를 찾아 정리해보고 한 걸음 나아가 주제넘은 섣부른 전망, 그에 얽힌 소소한 감상 풀어놔보자. 카메라는 빛의 담는 상자이므로 빛과 밀접하게 관련되어 있을 수 밖에 없고, 빛이 없거나 어두운 상황에서는 적절하게 작동하지 않는 것은 예나 지금이나 크게 다르지 않은 듯하다. 초기의 사진은 주광 등 광량이 풍족한 조건 下에서만 정상적인 촬영이 가능하였고, 일기(날씨)나 시간에 따라 촬영 가능 여부가 결정되는 경우도 잦았다. 그래서 피사체를 비추는 빛이 열악한 상황에서 인공조명에 대한 관심과 필요가 점차 증대했고..
<카메라와 렌즈의 구조 VIII> 조리개 개구는 원형이어야 하는가? (원형 조리개) / Construction of camera - Shape of aperture opening ▶ 조리개 개구에 대한 고찰 (원형 조리개) “왜 이상적인 조리개 개구는 원형일까?” 조리개가 원형의 형태, 정확하게는 조리개 개구가 모든 F/값에서 원형을 유지하도록 설계하고 제조하는 이유는 렌즈의 광학적 성능 즉, 화질과 관련되어 있기 때문이다. 일응 조리개 모양이 광학적 성능이나 화질과 무슨 상관이 있겠냐 하겠지만 모든 것에는 나름 근거와 이유가 있는 것 같다. 조리개 개구의 모서리 또는 꼭짓점의 좁은 틈은 빛의 회절을 심화시키고 이로 인하여 렌즈의 광학적 성능(분해능 또는 해상력)에 악영향을 미친다. 빛의 회절은 작은 구멍이나 틈에서 더 뚜렷하게 나타난다. 이에 대한 보다 자세한 내용은 회절 현상과 관련한 포스팅을 참고하면 더 도움이 되리라 생각한다. 조리개 개구의 모서리에 발생하는 회절이 얼마나..
<카메라와 렌즈의 구조 VII> 조리개의 구조와 기능 / Construction of camera - aperture, diaphragm 카메라와 렌즈의 구조라는 카테고리를 이왕 만들었으니 조리개의 구조와 기능에 대해서도 정리해 보자. 이미 작성한 고정 조리개와 가변 조리개 구조에 대한 포스팅 이후에 뒤늦게 수다를 시작해서 선후가 뒤 바뀌어 아쉽다. 기존에 다른 주제들로 포스팅한 내용 중에서 언급한 조리개 관련 자료를 재정리한 것도 있고 새로 추가한 내용도 있다. 일반적인 조리개의 기능에 대해서는 간략하게 개념 정도의 언급만하고자 한다. 검색해 보면 좋은 자료들이 꽤 많다. ▶ 조리개의 기능 (Aperture function in camera) [카메라] 사람의 눈에 있어서 홍채와 같은 기능을 지니고 있는 조리개는 렌즈를 통해서 필름면에 달하는 빛의 양을 조절하는 창 역할을 하는 구경의 장치를 조리개라 한다. 조리개는 렌즈 안에 몇 개의 ..
<카메라와 렌즈의 구조 VI> 고정조리개와 가변조리개 줌 렌즈의 구조 / Construction of camera - Fixed(constant) aperture & Variable aperture Zoom lens structure 고정 조리개와 가변 조리개(Fixde aperture & Variable aperture)에 대하여 충실하게 설명한 자료를 찾기가 어려워서 솔선수범?의 정신과 휴일을 맞은 잉여력으로 정리해 보았다. 일반적인 상식 수준에서 다루는 깊이 없는 포스팅이므로 숨겨져 있을 오류와 논리적 비약, 헛된 망상에 주의하자. 고정 조리개와 가변 조리개의 용어와 개념이 적용되는 것은 줌렌즈(Zoom lens)에 한정된다. 일반적으로 초점거리(화각)의 변화가 없는 일명 단(單) 렌즈는 고정 조리개라고 할 수 있지만 의미 없는 분류이지 싶다. 먼저 렌즈의 기본적인 표시 명칭에서 고정 조리개와 가변 조리개를 구분할 수 있겠다. ​ 최대 개방 조리개 f/값으로 하나만 표기된 경우는 고정 조리개 또는 상수 조리개(Constant a..
<카메라와 렌즈의 구조 V> 스마트 폰 카메라의 구조 - 휴대용 전자기기의 카메라 모듈의 광학구성 / Construction of camera - camera module 렌즈 교환형 카메라 렌즈(SLR, 미러리스, RF 카메라) 등에 대해 수다를 떨다 보니 일상생활에서 항상 접하게 되는 스마트폰이나 태블릿, 또는 노트북 등의 내장 카메라와 비교해 보고 싶었다. 광학 구성이나 작동 원리는 어떻게 다른지 궁금하다. 휴대용 전자기기(스마트 폰 등)에 카메라는 전자기기의 일부를 구성하는 하나의 모듈로 제조되어지는 경우가 일반적이다. 모듈은 호환성을 위해 일부 표준화가 진행되어 표준화 모듈로 제조된다. 화상과 영상을 담는 이미지 센서와 광학부, 포커싱 구동 부분 그리고 프로세스 칩과 본체와의 연결 커넥터 등이 주요 구성 부분이다. ▶ 카메라 모듈의 이미지 센서(CMOS) 이미지 센서 크기는 1/3인치 또는 1/4인치 정도의 소형 CMOS 센서가 사용된다.(디지털 이미지 센서에는 ..
<카메라와 렌즈의 구조 IV> 이미지 센서 크기와 회절현상에 의한 화질저하의 상관관계 / Construction of camera - diffraction of light 2 일전에 회절 현상에 대해 긴 수다를 떨었지만, 언제나 제대로 된 마무리를 못하는 듯하다. 기존 수다 내용에 좀 더 보충하여 부족함을 만회하고자 한다. 중언부언하며 의미 없는 수다가 되지 않도록 각설하고, 본론으로 들어가자. 선 이해가 필요한 부분에 대해서는 이전 수다 내용을 참고하자. ▷ 참고> 회절현상과 조리개(F값), 그리고 최신 디지털카메라의 기술적 대응 http://surplusperson.tistory.com/227 ▶ 회절현상과 이미지 센서 크기에 따른 화질의 상관관계 이전 수다에서 촬상소자(이미지 센서 또는 필름)의 크기/포맷에 따라 렌즈의 초점거리가 변동되고 초점거리에 연동하여 조리개 값은 결정되므로 결과적으로 중/대형 포맷의 카메라와 렌즈에서는 동일한 조리개 값에서 회절 현상에 의한 화질..
<카메라와 렌즈의 구조 III>회절현상과 조리개(F값), 그리고 최신 디지털 카메라의 기술적 대응 / Construction of camera - Diffraction of light 주제넘게 카메라와 렌즈의 구조라는 분류로 수박 겉핥기 식으로 포스팅을 다루다 보니 체득하고 있던 쥐꼬리만 한 잡학도 밑천이 거들나 수다거리가 마땅찮아 되새김질?이라도 해야 할 듯하다. 회절 현상은 지난 포스팅에서 간간이 해당 내용과 관련해서 언급되었던 바 있지만 좀 더 살을 붙여서 뜯고 맛보며 ‘한 걸음 더’ 들어가 보자. 학창 시절 물리 시간에 한 번씩은 들어보았을 내용이지만 가볍게 되새김질을 해보면, 빛의 회절 현상은 빛의 물리적 성질(입자와 파동의 이중적 성질)에서 파동적 성질(간섭과 회절)에 의해 나타난다. ★ 빛의 회절 빛이 슬릿이나 구멍을 통과할 때 직진하지 않고 동심원을 그리며 퍼져 나가는 현상. 파장이 길수록 슬릿의 틈이 좁을수록 잘 일어난다. 빛은 음파나 전파보다 파장이 짧아서 회절이 약..

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