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F수가 적어질수로 밝아진다는 개념을 모르겠어요.
2000-12-09
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분야
관측기기
-
조회수
3393
F수가 작은 망원경은 밝아서 사진촬영에 용이하고 반대로 F수가 크면 안시관측에 용이하다고 하는데 그 정확히 이해가 가지 않아요. 가르쳐 주세요.
- 제목답변: F수가 적어질수로 밝아진다는 개념을 모르겠어요.
- 분류관측기기
- 작성일2000-12-09 00:00:00
- 작성자guest
박승희 질문:
> F수가 작은 망원경은 밝아서 사진촬영에 용이하고 반대로 F수가 크면 안시관측에 용이하다고 하는데 그 정확히 이해가 가지 않아요. 가르쳐 주세요.
####
망원경의 원리에 대하 자세한 것은 http://www.kao.re.kr/Space.htm 을 참고하기 바랍니다.
f수는 촛점거리를 구경으로 나눈 값입으로 정의됩니다. 이 값을 자세히 살펴보면 촛점에서 보아 렌즈 가장자리 까지의 각도의 tangent값이 됩니다. 촛점에서 본 렌즈의 직경의 각도는 바로 렌즈의 시야가 됩니다. 역으로 말하면 렌즈의 시야 만큼의 하늘이 하나의 촛점에 맺힌다고 생각하면 됩니다. f수가 작으면 그만큼 상이 작아지게됩니다.
사진 촬영에서는 필름의 감광 입자의 크기가 정해져 있습니다. 일반적으로 이 입자의 크기는 5마이크론 정도인데 필름 종류에 따라 다릅니다. 감도가 높은 필름일수록 입자가 커지게됩니다.
별과 같은 점광원을 제외하고 행성이나 성운, 은하와 같이 면적을 갖는 천체를 촬영할때 필름의 감광 입자 하나에 천체의 더 많은 면적이 들어오는 것이 유리합니다. 왜냐하면 입자 하나에 들어오는 빛이 많아져 감광이 더 잘되기 때문입니다.
시야가 넓을수록 입자 하나에 더 많은 천체의 부분이 들어오고, 이에따라 빛이 많아져 감광이 잘되게 됩니다. 즉 f수가 작으면 시야가 커지고, 한점에 들어오는 빛이 많아져 감광이 잘되므로 사진촬영에 유리합니다. 이를 상으로 설명하면 특정 천체로부터 촛점에 오는 빛의 양은 렌즈의 크기가 같으면 일정하게됩니다. 그런데 상이 작아지면 빛이 더 집속되게 됩니다. 따라서 필름 감광입자 하나에 들어오는 빛의 양은 그 만큼 많아지게됩니다.
안시관측의 경우에도 마찬가지입니다. f수가 크면 안시관측에 유리한 것은 아닙니다. 안시관측도 사진관측과 마찬가지로 상이 밝을수록 보기쉽습니다.
그러면 왜 대부분의 망원경이 f=10 (아마추어용) 정도일까요 ? 그건 비용과 관계있습니다. 전문가용 망원경은 대개 f=8근처이거나 특수한 경우에는 f=2 ~ 1인 경우도 씁니다. 8에서 그보다 작게 하려면 가격이 제곱으로 뛰게됩니다. 그건 f수가 작으면 여러가지 수차때문에 광학계를 설계하기도 어렵지만 깍기도 어렵기때문입니다.
> F수가 작은 망원경은 밝아서 사진촬영에 용이하고 반대로 F수가 크면 안시관측에 용이하다고 하는데 그 정확히 이해가 가지 않아요. 가르쳐 주세요.
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망원경의 원리에 대하 자세한 것은 http://www.kao.re.kr/Space.htm 을 참고하기 바랍니다.
f수는 촛점거리를 구경으로 나눈 값입으로 정의됩니다. 이 값을 자세히 살펴보면 촛점에서 보아 렌즈 가장자리 까지의 각도의 tangent값이 됩니다. 촛점에서 본 렌즈의 직경의 각도는 바로 렌즈의 시야가 됩니다. 역으로 말하면 렌즈의 시야 만큼의 하늘이 하나의 촛점에 맺힌다고 생각하면 됩니다. f수가 작으면 그만큼 상이 작아지게됩니다.
사진 촬영에서는 필름의 감광 입자의 크기가 정해져 있습니다. 일반적으로 이 입자의 크기는 5마이크론 정도인데 필름 종류에 따라 다릅니다. 감도가 높은 필름일수록 입자가 커지게됩니다.
별과 같은 점광원을 제외하고 행성이나 성운, 은하와 같이 면적을 갖는 천체를 촬영할때 필름의 감광 입자 하나에 천체의 더 많은 면적이 들어오는 것이 유리합니다. 왜냐하면 입자 하나에 들어오는 빛이 많아져 감광이 더 잘되기 때문입니다.
시야가 넓을수록 입자 하나에 더 많은 천체의 부분이 들어오고, 이에따라 빛이 많아져 감광이 잘되게 됩니다. 즉 f수가 작으면 시야가 커지고, 한점에 들어오는 빛이 많아져 감광이 잘되므로 사진촬영에 유리합니다. 이를 상으로 설명하면 특정 천체로부터 촛점에 오는 빛의 양은 렌즈의 크기가 같으면 일정하게됩니다. 그런데 상이 작아지면 빛이 더 집속되게 됩니다. 따라서 필름 감광입자 하나에 들어오는 빛의 양은 그 만큼 많아지게됩니다.
안시관측의 경우에도 마찬가지입니다. f수가 크면 안시관측에 유리한 것은 아닙니다. 안시관측도 사진관측과 마찬가지로 상이 밝을수록 보기쉽습니다.
그러면 왜 대부분의 망원경이 f=10 (아마추어용) 정도일까요 ? 그건 비용과 관계있습니다. 전문가용 망원경은 대개 f=8근처이거나 특수한 경우에는 f=2 ~ 1인 경우도 씁니다. 8에서 그보다 작게 하려면 가격이 제곱으로 뛰게됩니다. 그건 f수가 작으면 여러가지 수차때문에 광학계를 설계하기도 어렵지만 깍기도 어렵기때문입니다.