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자이델의 5대 수차

Seidel 5 Aberrations

자이델의 5대 수차는 단색광(Monochromatic Light)이 구면 렌즈를 통과할 때 기하학적 구조 한계로 인해 상이 흐려지거나 일그러지는 5가지 대표적인 광학 수차입니다. 파장에 따른 빛의 분산 현상인 색수차(Chromatic Aberration)와 달리, 오직 렌즈의 형상(구면), 곡률, 광선의 입사 위치 및 각도에 의해 발생합니다.


1. 수차별 핵심 특성

수차명 영문명 주요 원인 및 현상 조리개 영향
구면수차 Spherical Aberration 광축에 평행하게 들어온 빛 중 중심부와 주변부를 통과한 빛의 초점 위치가 달라지는 현상. 화면 전체의 해상력이 저하되고 소프트 포커스처럼 초점이 흐려짐. 조리개를 조이면 현저히 개선됨 (주변부 광선 차단)
코마수차 Coma Aberration 광축을 벗어난 비스듬한 빛이 렌즈를 통과할 때, 높이별 배율 차이로 상이 혜성(Comet) 꼬리 모양으로 번지는 현상. 야간 점광원이나 별빛 표현 시 주변부 번짐 발생. 조리개를 조이면 개선됨
비점수차 Astigmatism 광축 밖 점광원에서 나온 빛의 자선 평면(Sagittal)과 주선 평면(Tangential) 초점 거리가 달라 점이 선이나 타원 형태로 변형되는 현상. 조리개를 조이면 일부 개선 (완전 제거 불가)
상면만곡 Field Curvature 초점이 맺히는 면이 평평한 센서 면이 아니라 구면(곡면)으로 형성되는 현상. 화면 중앙에 초점을 맞추면 주변부가 흐려지고, 주변부에 맞추면 중앙이 흐려짐. 피사체 심도를 깊게 하여 보완
왜곡수차 Distortion 선예도나 초점 흐림 문제가 아니라, 광축 거리에 따른 배율 변화로 상이 기하학적으로 비선형하게 변형되는 현상 (배럴/핀쿠션 왜곡). 조리개 조임으로 해결 불가 (광학 설계/프로파일 보정)

2. 수차의 분류


3. 광학적 억제 및 보정 방안