ADDMAN 연구노트

광학계라 함은 광범위한 의미를 가지고 사용되고 있지만 전자광학 영상 시스템에 있어서의 광학계란, 빛의 일부분을 모으고 굴절시켜 물체의 광학적 상(image)을 만드는 장치 라고 이해하면 됩니다. 즉, 렌즈를 의미합니다. 우리 눈을 예로 들어보겠습니다. 아래 그림과 같이 사람 눈은 홍채(iris)를 열고 닫아 들어오는 빛의 양을 조절하고, 수정체(lens)를 지나면서 빛이 굴절되어 시신경이 밀집해 있는 망막(retina)의 황반(macula)에 상이 맺혀 물체의 상을 인지하게 됩니다. 이 때, 안구의 형태에 따라 빛이 한 곳으로 모이는 지점이 망막의 앞쪽이 되느냐 뒤쪽이 되느냐에 따라 근시 또는 원시가 됩니다. 결국 사람의 광학계가 잘못 설계되어 물체의 상이 제대로 맺히지 못하는 것으로 볼 수 있습니다. ..

편광은 기하광학이라기 보다는 빛의 파동광학으로서 전자기파를 공부할 때, 특히 빛의 반사, 투과를 설명할 때 빼놓을 수 없는 영역입니다. 비전공자에겐 다소 어려울 수도 있겠지만, 저도 비전공자인만큼 최대한 쉽게, 알아야 할 최소한만 공부하고 넘어갑시다. 편광이란? 편광이란 전자기파가 진행할 때 파를 구성하는 전기장 또는 자기장이 특정한 방향으로 진동하는 현상을 뜻합니다. (전자기파란 추후 다른 섹션에서 다시 설명; 일단 여기서는 전기장과 자기장으로 구성된 파동의 성질을 가진 빛이라고 생각하면 됨) 시작부터 어렵습니다. 여기서는 전기장(electic field)만을 고려해보겠습니다. 일반적인 빛(전기장)은 진행방향과 수직한 모든 방향으로 진동하는 빛이 혼합된 상태이지만, 편광은 특정 필터를 사용해서 특정 방..

전자 광학 센서는 크게 두 파트. 광학계와 검출기로 구성되어 있습니다. 그 중 렌즈라고하는 광학계는 Scene으로부터 나온 빛(전자기파)을 한 지점으로 모아주는 역할을 합니다. 빛을 모으는 이유는 scene으로부터 한 방향으로 나온 빛은 매우 약하기 때문에 빛의 굴절 원리를 이용해서 최대한 많은 양의 빛을 검출기(detector)에 맺히도록 하는 것입니다. 사실 DSLR 카메라와 같은 사진에 관심이 많은 사람들이 렌즈에 대한 이해도가 더 깊을수 있습니다. 다만, 여기서는 어떻게 하면 사진을 잘 찍을까가 아닌 빛을 모아주는 렌즈의 광학적 원리에 대해 얘기하고자 합니다. 렌즈 기본 렌즈라 함은 쉬운 예로 안경을 생각하면 됩니다. 빛이 망막에 모이도록 굴절시키는 눈의 능력이 떨어져 안경의 렌즈가 한 점에 모이..

전자광학(EO/IR) 영상 센서를 이해하기 위해서는 기하광학 이라는 분야에 대한 이해가 필요합니다.광학이라고 해서 어려울건 없습니다. 저도 비전공자인만큼 최소한의 것만 알고 넘어갈것이니까요. 기하광학이란 입자로서의 빛의 진행을 기하적으로 연구하는 광학 분야로 빛의 반사나 굴절을 통한 상의 형성과 렌즈/거울을 설계하는데 필요한 학문입니다. 먼저, 가장 쉽고 중요한 빛의 반사와 굴절에 대해 알아봅시다. 반사 (Reflection)광선(ray)이란 파면에 수직하게 일직선으로 뻗어나가는 매우 작은 빛을 의미합니다. 반사는 파동이 두 매질의 경계에서 방향을 바꿔 진행하는 물리현상으로 빛의 반사는 크게 정반사(specular)와 난반사(diffuse)로 나눌 수 있습니다. 정반사는 거울과 같이 매끈한 면에 빛이 입..

"전자광학/적외선 센서" 영어로 Electro-Optics (EO) / Infrared (IR) 이라고도 합니다. 뭔가 생소하고 어려워 보입니다. 사실 그동안 전자광학은 위성체나 무기체계에서 많이 적용되던 학문 입니다. 그래서 생소한게 당연합니다. 요즘 자율주행, 위성영상 등 이종 영상센서를 혼합하여 사용하는 어플리케이션이 늘어남에 따라 전자광학이라는 키워드를 접할 기회가 많아졌습니다. 전자광학이라는 분야는 생소하지만 우리가 매일 접하는 영상 센서를 일컫는 말이기도 합니다. 이와 관련된 하나의 질문을 던지면 다음과 같습니다. 우리가 보는 세상이 어떻게 카메라에 의해 사진으로 재생성(reproduce) 되는 것일까? 매일 같이 사용하는 디지털 카메라가 사진을 만들어 내는 원리나, 열화상 카메라가 뜨거운 물..