색수차 (Chromatic Aberration)

1. 색수차란?

색수차는 빛이 파장에 따라 굴절률이 달라 렌즈를 통과한 빛이 색상별로 다른 곳에 상이 맺히는 현상을 말한다.

빛의 굴절 특성은 파장이 짧을수록 굴절율이 크고, 파장이 길수록 굴절율이 작다.

이런 현상으로 색수차가 생기면 주로 상의 외곽 부분에 색이 왜곡되는 현상이 발생한다.

대략 아래와 같은 현상으로 나타나게 된다.

위 그림에서 렌즈의 윗부분만 잘라보자.

어디서 많이 본 그림이다. 바로 프리즘과 유사한 모양이 된다.

우리가 배웠던 프리즘에서 나타난 현상이 그대로 렌즈를 통해 나타나는 것이다.

종 색수차는 렌즈를 통과한 빛이 파장별로 다른 굴절률을 가진 이유로 파장별 초점이 잡히는 지점이,

광축 방향으로 다른 경우를 말한다.

즉 파장이 짧은 파란 계열의 색은 렌즈와 가까운 곳에 초점이 잡히고 파장이 긴 붉은 계열의 색은 렌즈와 먼 쪽에 초점이 잡히는 현상이다.

위의 그림은 종색수차가 나타날 때를 보여주는 그림으로 축방향으로 초점이 달라지기 때문에

초점이 맞은 파장 이외의 색은 아웃포커싱처럼 흐린 상으로 표현이 된다.

그래서 위의 그림처럼 초점이 파란색 왕원이 촬상면에 초점이 맞았다고 가정하면, 파란색은 선명한 파란 점으로 표현되고 그 이미지 경계면으로 다른 칼라가 뿌옇게 표현이 된다.

횡 색수차는 렌즈를 통과한 빛이 촬상면에 초점이 잘 맞았으나 굴절률에 의해 색상별로 촬상면상 서로 상이한 위치에 상이 맺히는 현상을 말한다.

위의 그림은 횡색수차가 나타날 때를 보여주는 그림으로 색상 별로 촬상면상에 초점은 다 맞은 상태이기 때문에,

이미지 외부로 각 파장의 색의 경계가 비교적 선명한 상태로 분리되어 나타난다.

위의 신발 이미지는 예시로 넣은 사진인데 이미지 편집 프로그램으로 살짝 느낌만 나게 표현한 이미지로,

실상 사진은 무수한 점으로 면을 이뤄 이미지를 표현하기 때문에 그림만으로는 표현하기 어려워 사진으로 대체했다.

- 카메라의 렌즈는 여러 가지 이유로 렌즈를 여러 개 배치해서 만들게 되는데,

그중 하나가 색수차를 제거하는 목적도 있다. 즉 굴절을 보정할 수 있는 렌즈를 추가로 넣는 것이다.

- 촬영할 때 색수차를 줄이는 방법 중 하나는 조리개를 조이는 것이다.

이상적인 렌즈에서는 빛이 렌즈의 중심을 통과할 때 직선으로 통과하게 된다. 즉 주변부를 통과하는 빛이 굴절이 심하다는 이야기다 때문에 조리개를 조이게 되면 조리개 날이 주변부의 굴절이 심한 주변부의 빛을 막아줌으로써 색수차가 제거가 된다.

이미지 서클 (Image circle) (0)	2020.12.03