Abstract
Lenses with an ultra wide angle of view are usually called fisheye lenses since a fish can see an ultra wide panoramic view under water. As the angle of view for these kinds of lenses reaches a wide angle, the illumination on an image sensor is reduced by a rapid drop. In this paper, we discuss the causes and the ways to correct for a rapid drop. First, it is treated for the sign convention of directional cosine vectors and normal vectors on the curved surface by means of analytic geometry. And, from the fundamental discussion for these vectors, the rapid illumination drop is numerically analyzed for various kinds of causes by utilizing geometrical optics and radiometry as well as Fresnel equations derived from electromagnetic boundary conditions. As a result, we are able to get the full understanding for the rapid illumination drop and to propose ways to correct effects due to an wide angle of view.
어안렌즈(fisheye lens)란 통상 초 광각의 시야각을 가지는 렌즈를 일컫는다. 초 광각의 시야각을 가지는 렌즈에서는 주변부시야각으로 갈수록 상의 조도가 급격히 저하하게 되는데, 본 논문에서는 이의 원인과 개선방안에 관해 논의한다. 왜냐하면 어안렌즈와 같은 초 광각의 렌즈에서는 기하광학적인 수차특성보다 오히려 시야각의 안정적인 확보가 광학적인 성능을 훨씬 더 좌우할 수 있기 때문이다. 그러므로 이를 위해, 먼저, 방향코사인벡터의 부호규약과 곡면 상에서의 법선벡터의 방향을 해석기하학적으로 다룬다. 이어서 해석기하학적인 논의를 바탕으로 조도저하의 다양한 원인들에 대해 수치 및 원리적인 분석을 실시하고, 개선에 대한 방안들을 제시한다.