초점 거리 계산기

물체 거리와 상 거리에 얇은 렌즈 공식을 적용하여 초점 거리, 배율과 굴절력을 계산합니다.

얇은 렌즈 계산기
수렴 렌즈의 광학 중심에서 측정한 양의 거리를 미터로 입력하세요.

초점 거리 계산 안내

초점 거리는 광학계가 빛을 얼마나 강하게 모으거나 퍼뜨리는지 나타냅니다. 얇은 수렴 렌즈에서는 물체 거리, 상 거리와 초점 거리가 얇은 렌즈 공식으로 연결됩니다. 초점 거리의 역수는 물체 거리의 역수와 상 거리의 역수를 더한 값입니다. 식을 정리하면 두 거리의 곱을 두 거리의 합으로 나눈 값이 초점 거리입니다. 이 계산기는 두 거리가 모두 양수이며 미터로 표시될 때 적용합니다. 결과에는 횡배율도 포함됩니다. 배율 크기는 상 거리를 물체 거리로 나눈 값으로, 물체에 비해 상이 얼마나 큰지 나타냅니다. 0.2는 상이 물체의 오분의 일 크기임을, 1보다 큰 값은 확대를 뜻합니다. 완전한 부호 규약에서는 수렴 렌즈가 만드는 실상이 뒤집히므로 배율이 음수입니다. 이 도구는 상대 크기를 쉽게 읽도록 절댓값을 표시합니다. 굴절력은 미터 단위 초점 거리의 역수이며 디옵터로 측정합니다. 초점 거리가 0.5 미터인 렌즈는 2 디옵터, 0.1 미터인 렌즈는 10 디옵터입니다. 따라서 초점 거리가 짧을수록 굴절력이 강합니다. 서로 가까이 놓인 얇은 렌즈의 굴절력은 보통 직접 더할 수 있어 안경 처방, 확대경 및 다른 광학계에서 널리 쓰입니다. 정확한 입력을 위해 렌즈 하우징 앞면이나 카메라 본체가 아닌 광학 중심에서 측정해야 합니다. 얇은 렌즈 모델은 렌즈 두께가 관련 거리보다 매우 작고 광선이 광축 근처에 있다는 가정도 사용합니다. 실제 촬영 렌즈는 여러 요소로 구성되므로 표기 초점 거리는 단순한 물리적 거리가 아닌 유효 광학 모델을 뜻합니다. 광학 수업, 촬영 실험, 현미경 계획, 프로젝터 설정 및 초기 렌즈 선택에 활용하세요. 공기 중 이상적인 얇은 렌즈에서 가장 신뢰할 수 있습니다. 두꺼운 렌즈, 곡률이 큰 요소, 허물체 또는 허상에는 적절한 부호 있는 거리와 전체 광학 설계 모델을 사용하세요.

초점 거리 예시

거리결과활용
u = 1 m, v = 1 mf = 0.5 m, 굴절력 = 2 D물체와 실상이 렌즈에서 같은 거리에 있으면 배율 크기는 일입니다.
u = 0.5 m, v = 0.1 mf = 0.0833 m, 굴절력 = 12 D짧은 초점 거리의 렌즈가 배율 0.2의 축소된 상을 만듭니다.
u = 2 m, v = 0.5 mf = 0.4 m, 굴절력 = 2.5 D프로젝터와 유사한 배치에서 배율은 0.25입니다.

초점 거리 계산기 사용법

  1. 렌즈의 광학 중심에서 물체 거리를 측정해 미터로 입력하세요.
  2. 동일한 광학 중심에서 상 거리를 측정해 미터로 입력하세요.
  3. '계산'을 선택해 얇은 렌즈 공식을 적용하세요.
  4. 초점 거리, 배율과 굴절력 결과를 확인하세요.

초점 거리 계산기 자주 묻는 질문

얇은 렌즈 공식이란 무엇인가요?

초점 거리와 물체 거리, 상 거리의 관계식입니다. 해당 거리들에 비해 두께를 무시할 수 있는 이상적인 렌즈를 가정합니다.

왜 미터를 사용해야 하나요?

미터로 표시한 초점 거리의 역수는 디옵터 단위 굴절력과 바로 같습니다. 센티미터나 밀리미터는 입력 전에 미터로 바꾸세요.

배율은 무엇을 뜻하나요?

상의 크기를 물체 크기와 비교합니다. 절댓값이 일보다 작으면 축소, 일보다 크면 확대입니다.

디옵터란 무엇인가요?

미터의 역수에 해당하는 굴절력 단위입니다. 따라서 4 디옵터 렌즈의 초점 거리는 0.25 미터입니다.

카메라 렌즈에도 사용할 수 있나요?

카메라 광학의 이상화된 추정에 유용합니다. 복합 카메라 렌즈를 정밀하게 모델링하려면 주평면 위치와 제조사 자료가 필요합니다.