‘4D 고해상도’는 후지논 렌즈에만 있는 고해상도 성능입니다. 중앙에서 가장자리까지 매우 일관된 이미지 선명도를 유지하는 동시에 촬영 거리 또는 조리개 변화로 인한 해상도 저하를 완화해줍니다. 따라서 다양한 설치 및 촬영 조건에서 일정한 고해상도 이미지를 제공할 수 있습니다.
- 렌즈는 가장 일반적으로 사용되는 촬영 거리(설계 거리)에서 최상의 해상도를 보여주도록 설계되어 있습니다. 이 정도 거리에서 수차(색상 프린지/주변 시야 흐림/왜곡)를 이상적으로 교정해줍니다.
- 기존 렌즈 설계 기술에서는 설계 거리에서 수차를 최적으로 제어하지만,
거리가 다를 경우 수차가 발생하고 해상도가 낮아졌습니다. 특히 광각 렌즈는 상면 만곡(주변 시야 흐림)이 생기는 문제가 있었습니다.
- HF-12M 시리즈는 '플로팅 설계 기술'을 구현한 것입니다. 조리개 뒤에 있는 '플로팅 렌즈 요소'는 초점을 맞추고 HF-12M 시리즈가 촬영 거리와 상관없이 최고 해상도를 유지할 수 있도록 합니다.
- 제조 공정 도중에 렌즈 축이 제대로 정렬되지 않으면 의도하는 성능이 발현되지 못합니다. 제조 공정 도중에 렌즈의 축을 마이크로미터 수준으로 맞추는 것이 중요합니다.
- HF-12M 시리즈는 이미지 주변부까지의 일정한 고해상도를 실현했습니다. 이는 후지필름 제조 기술의 독점 검사 장비를 사용하여 모든 렌즈의 코어 오정렬을 감지하고 전체 렌즈 구조를 마이크로미터 수준에 맞춰 정렬함으로써 구현됩니다.
오정렬 없음
렌즈 정렬이 어긋나 있음
- 후지필름의 독점 제조 기술은 고도로 정밀한 치수와 일정한 품질을 요구하는 방송용 렌즈 제조에 필요한 정밀 기술을 휴대폰용 카메라 모듈과 같은 소형 렌즈 제조에 적용할 때 활용되는 기술입니다.
- '측면 색수차(색 프린지)'는 조리개 값을 변경할 때 해상도가 저하되는 주요 원인입니다. 이미징 위치는 파장에 따라 상이한 굴절률로 인해 간혹 색상이 다르게 나타납니다. 이로 인해 프레임 가장자리에서 색상 프린지가 나타나게 됩니다. 이같은 수차를 제어하려면 유리 소재의 조합이 관건입니다. 일반 유리 소재는 RGB(적색, 녹색, 청색) 중 2가지 색상만 보정할 수 있지만, 분산률이 매우 낮은 유리 소재는 3가지 색상을 모두 높은 수준으로 보정할 수 있습니다.
- 측면 색수차를 제어하기 위해 분산 특성이 매우 낮은 유리를 구현함으로써 HF-12M 시리즈는 조리개 값을 변경할 때에도 고해상도를 유지할 수 있게 되었습니다.
- 후지필름은 독자적인 렌즈 디자인 소프트웨어인 'FOCUS(Fujifilm Optical Class Library and Utilities System: 후지필름 광학 클래스 라이브러리 및 유틸리티 시스템)'를 개발하여 가능성이 무한한 조합에서 최고의 유리 소재를 선택할 수 있게 되었습니다.
이 동영상은 후지논 렌즈 고유의 '4D 고해상도' 성능을 설명합니다.
- 일반 머신 비전 렌즈의 경우, 충격으로 인해 렌즈가 초기 위치에서 이동할 때 광축의 이동이 발생합니다. 이로 인해 매우 정밀한 측정이 필요한 렌즈의 기능에도 영향을 미치게 됩니다.
후지필름 고유의 기계적 설계*1와 후지논 충격 방지 성능을 결합하여 10G*3의 충격이 발생하여도 광축 이동을 10um*2 미만으로 억제합니다.
반복 충격 시의 축 이동
- 일반 기기용 비전 렌즈는 진동이 발생하는 작업 환경에서 강인성에 문제가 있습니다.
후지논 진동 방지 성능은 IEC60068-2-6을 준수하여 진동 테스트를 통과했습니다. 이 기능은 기계적 요소와 광학 요소를 모두 원래 위치에 유지하면서 뛰어난 해상도를 유지할 수 있게 해줍니다.
【IEC60068-2-6 준수】
・ 진동 주파수 10-60Hz(진폭 0.75mm),
60-500Hz(가속 100m/S2)
・ 50사이클의 스위프 주파수
- 후지필름 고유의 기계적 설계는 접착제 사용을 최소화하여 생산 라인의 습도와 열에 의해 야기될 수 있는 경년 변화 현상을 방지합니다.
- 가변 스로틀 메커니즘은 조리개 부품을 교체할 필요가 없으며 쉽게 설치할 수 있습니다.
- 높은 상대 조도는 후지논의 고유한 기술입니다.
- 원칙적으로 렌즈를 통과하는 빛은 중심쪽으로 더 강하고 주변으로 더 약해집니다. HRI 렌즈는 센서 중앙에서 주변부로 다량의 빛을 전달할 수 있는 독특한 광학 설계를 갖추고 있습니다.
- 일반 글로벌 셔터 CMOS에서 빛을 수신하는 포토다이오드와 신호를 저장하는 메모리가 하나의 픽셀로 배열됩니다. 따라서, 광 수용부의 개방 면적이 작으며, 임의의 각도로부터의 빛이 광 수용 표면에 쉽게 도달하지 못하도록 하는 구조입니다. HRI 렌즈는 5° 이하의 주 광선 입사각(CRA: Chief Ray Angle)으로 설계되어 화면의 모든 모서리에서 밝은 이미지를 얻을 수 있습니다.
- 중심과 주변의 밝기 차이를 개선하기 위해 이미지 처리 보정을 수행하더라도 SN 비율이 변하지 않기 때문에 노이즈가 강조되며 좋은 이미지를 얻을 수 없습니다. HRI 렌즈는 빛의 양을 보정하지 않고 주변부까지 매우 균일한 양의 빛을 얻으며 노이즈가 거의 없는 고품질 이미지를 얻을 수 있습니다. 높은 신뢰성이 필요한 검사에 적합합니다.
- 렌즈 설계 시 렌즈 수를 줄이고 렌즈로 들어가는 빛을 갑자기 굴절시켜서 이미지를 형성하면 소형화가 가능해집니다. 렌즈가 일반적으로 사용되는 구면 렌즈로만 구성된 경우 왜곡을 제어할 수 없습니다. 그러나 비구면 렌즈는 다수의 구면 렌즈를 사용한 것과 동일한 결과를 낳을 수 있으므로, 훨씬 적은 수의 렌즈로 왜곡을 제어할 수 있습니다.
- 비구면 렌즈는 정밀 처리가 필요합니다. 후지필름은 자체 그룹 내에서 비구면 렌즈를 설계하고 제조할 수 있습니다. 설계 단계에서 요구되는 정밀 가공과 대량 생산은 정확한 다이 가공 기술로 실현됩니다.
- HF-12M 시리즈는 고정밀 유리 몰드 비구면 렌즈를 구현하여 소형화와 낮은 왜곡을 실현했습니다.