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  초점거리(focal length, 焦點距離, f)


 사전적 해설

평행 광선이 볼록 렌즈를 통과하여 광 축상의 중앙 한 점에 모일 때 그 점과 렌즈 중심(초점 면)까지의 거리.
일반 카메라에서 초점거리가 50mm면 표준렌즈, 수치가 높으면 망원(예: 200mm), 적으면 광각렌즈(예: 35mm)라 한다. 실제 렌즈는 수차보정과 망원이나 줌 기능 등을 위해 여러 개의 볼록 렌즈와 오목 렌즈가 조합을 이루어 구성되어 있기 때문에 초점거리가 얇은 육안 렌즈처럼 그렇게 간단하지는 않다. 렌즈를 통해 본 시야의 각을 화각이라고 하는데 초점거리가 긴 망원 렌즈의 경우 화각이 좁아 확대 배율이 높으며, 반대로 화각이 넓은 광각이나 어안 렌즈는 초점거리가 짧다.


 CCTV 측면의 해설

볼록 렌즈에 평행한 빛을 입사시키게 되면 광축상의 한 점에 빛이 집중되는데, 이 한 점에 모인 것을 렌즈의 초점이라고 말하며, 렌즈 중심으로부터 초점거리까지의 거리가 초점거리이다.

초점거리가 긴 경우, 촬영 범위는 좁고 피사체를 크게 볼 수 있는 반면, 초점거리가 짧을 경우에는 촬영범위는 넓고 피사체는 작게 보인다. 이 수치는 렌즈의 화각을 결정하는 바로미터이기도 하다.

흔히 초점거리는 다음 공식으로 구한다.
초점거리 = (피사체 거리 × 이미지 사이즈) / (피사체 높이)

예를 들면, 피사체의 거리가 100m, 피사체의 높이가 10m인 경우, 1/2인치 카메라와 1/2인치 렌즈를 설치해서 풀 화면으로 감시하고자 할 경우, 필요한 렌즈의 초점거리를 구하면 다음과 같다.
f = (100000mm × 4.8mm) / (10000mm) = 48mm,
즉 f48mm의 렌즈를 사용하면 된다. 렌즈의 주점(렌즈의 광학적 중심점)에서 상이 맺히는 점까지의 거리를 mm로 나타낸 것으로 화각과 아주 밀접한 관계를 가지고 있다.
사람의 눈과 비슷한 화각을 가진 렌즈를 표준 렌즈라 하는데 표준 렌즈의 초점거리는 CCD의 형(Format)에 따라 다르다. 표준 렌즈 보다 초점거리가 짧은 렌즈를 사용하면 보다 넓은 화각(광각:Wide Angle)을 얻을 수 있고, 표준 렌즈 보다 초점거리가 긴 렌즈를 사용하면 화각은 좁지만 물체를 가까이 볼 수 있는 망원 렌즈(Telephoto)의 역할을 할 수 있다.