수차보정(coma)....

고굴절률의 렌즐재질을 쓴다면 이러한 coma가 보정이 될수 있습니다. (근데 비싸죠) 고굴절률의 재질은 렌즈 표면형상(쎄타의존)보다는 n(굴절률의존)이 크므로 같은 성능을 발휘할 때, 기하학적 형상외곡에 의 한 focusing term이 작아지기때문에 화각에따른 안정성이 보장이 됩니다. 저굴절률의 렌즈로 비슷한 표면형상으로 같은 효과를 보려면 렌즈두께가 두꺼워져야 하므로 그것도 가격이 비싸게 됩니다. (실질적으로는 광자로 빛을 표현[ray tracing 방식]한다면 light가 다른매질과 만나는 부분이 각기 다르므로 light가 delay 되게 됩니다. 이것을 파면[opd 방식]으로 생각하면 구면파로 표현이 됩니다.) 화각이 커지는경우 coma발생률이 심해지는것은 렌즈 중심부는 평면에 가깝고 외각으로 갈수록 구면에 가까워져 focusing에서 lsa를 발생하게 됩니다. 그런데 axial ray가 아닌 비스듬히 입사한 경우는 렌즈표면을 통과하는 형상이 완벽한 구면이 아니 고 찌그러지게 됩니다. 그러한것이 실질적으로 위치적 광로차를 발생해 image plane에서는 코마로 나타납니다. 화각에 따른 coma보정을 하면 할수록 focusing이 blur하게 되어 MTF(sharp) 와 PSF(집광)가 떨어지게 됩니다. coma는 렌즈형상이 갑자기 변하고 화각이 큰 형태에서 많이 볼수 있습니다(위에서 설명한것 처럼). 이러한 경우에는 중심 촛점을 너무 포커씽에 맞추어 설계를 하면 안됩니다. 코마보정을 위해선 포커싱을 약하게 하여 전체적으로 blur한 상을 맺힌후 analoge상의 약한부분을 기기에서 보정하는 방식을 선택하는게 좋습니다. 화각이 작아 화각에 대한 안정성이 보장된다면 비점수차(astigmatism)와 코마에 관련된 영향력이 작아지므로 구면수차를 최 대한 줄이는 방식을 선택하면 좋은 설계가 보장이 됩니다. 여기서 천체망원경을 concave 반사망원경을 사용하는 이유가 구면수차에 따른 patzval sum을 줄이기 위한것이고 덛붙이자면 high power의 단파장까지 고료하여야 하므로 렌즈를 투과하는 것보다는 표면에 금속coating을 하여 반사경을 만드는 것입니다. 비구면이 아닌 구면으로 설계시는 서로다른 곡률의 렌즈를 2개를 적당한 air공간을 두어 설계해야 이러한 coma나 astigmatism이 보정이 되게 됩니다. seidel수차라는 3차수차는 5개정도로 보고 있지만 수식적으로는 spheric, coma, astigmatism이 적당한 factor의 혼합형태로 나타나게 됩니다. seidel수차를 general하게 확장해석한것이 zernike polynomial이 됩니다. zernike polynomial에서 z0에서 z3까지가 근축광학에서 쓰이는 1차 approximation이고, z4에서 z8까지가 seidel수차 부분입 니다. 그 뒤부분(z9 - 무한대...보통 36번째 term [9th]까지만 생각함, 왜냐하면 그 뒤부분은 건드려 봐도 diffration limit 이하이므로 실질적으로 파동광학의 영역에 영향을 주지 못하기 때문이다.)은 비구면 계수와 연관지어 생각하면 되실것입니다. stop에 의한 coma보정은 na가 작아져서 집광력이 떨어지므로 노출시간이 길어진다면 상이 흔들릴수가 있습니다. 사용자의 입장이라면 이렇게 까지 생각지 않아도 되지만, 설계자의 입장이라면...