* Coursera.org 의 Analyzing the Universe 강좌를 요약한 글입니다.
https://class.coursera.org/analyze-002
오래된 카메라,
렌즈를 통해 맻힌 역상
카메라에 렌즈를 통해 선명한 상을 볼 수 있다(왼쪽). 하지만 렌즈를 빼고 찍으면 뿌옃다(오른쪽). 선명한 상은 어떻게 맻히는 걸까?
물체에 반사되거나 스스로 발하는 빛은 전 구면으로 퍼져 나가기 때문에 빛감지기(필름)위에 상이 맻히지 않는다.
감지기(필름)과 물체(피사체) 사이에 작은구멍(Pin Hole)이 뚤린 판을 놓으면 전방향으로 퍼지는 빛 중 한개만 통과 시키므로 상이 맻히는 것을 볼 수 있다. 단점이라면 수많은 빛줄기 중 하나만 통과 시키기 때문에 맺히는 상이 매우 어둡다는 것이다.
작은 구멍(Pin Hole) 대신 얇은 렌즈를 놓아보자. 렌즈는 구면으로 퍼지는 빛의 경로를 바꾸어 한점에 모아준다. 렌즈는 빛의 손실이 없으므로 짧은 시간에 상을 맺게 만드는 효과적인 도구다.
큰 렌즈를 사용할 수록 많은 빛을 모을 수 있으므로 더 많은 피사체 정보를 사진으로 담을 수 있다. 구경이 큰 망원경이 무조건 좋은 것이다. 하지만 원형에 가장자리로 갈수록 얇은 곡면으로 유리를 가공하기는 매우 어렵다. 게다가 큰 구경으로 인해 무거운 렌즈의 얇은 가장자리로만 고정해야 하므로 거치하기도 힘들다. 굴절 망원경의 한계는 40인치(약 1미터)다.
경로를 바꿔 빛을 모으는 방법으로 오목거울을 사용한다. 빛이 통과하는 경로에 놓이는 렌즈에 비해 반사경의 뒷면을 모두 거치면으로 사용할 수 있으므로 구경이 커도 거치하는데 유리하다. 거대 망원경(뿐만 아니라 천문관측 위성의 망원경도)은 모두 반사식이다.
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카메라의 조리개와 셔터 속도의 관계
조리개를 열면(F수를 낮추면) 많은 빛을 모을 수 있어서 빠른 셔터 속도로 찍는다. 조리개를 닫으면(F수를 높이면) 통과하는 빛의 양이 작으므로 셔터 속도를 느리게 하여 빛을 모아 찍는다.
빠르게 움직이는 피사체를 순간 포착하려면 조리개를 넓히고 빠른 셔터 속도로 찍는다.
조리개를 좁히고 셔터속도를 늘이면 심도있는 사진을 찍을 수 있다.
참조: 조리개, 위키백과
천체 사진은 워낙 어두운 별을 찍는 것이다. 무조건 조리개를 다 열고 노출 시간을 조절하며 찍는다. 노출이 길면 지구가 자전하는 이유로 별상이 흐른다. 이를 보정해 주는 장치, 전동 추척기가 필요하다.
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