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쌍안경
쌍안경(雙眼鏡, Binoculars 또는 Field glasses)은 두 개의 망원경 광축을 나란히 붙여, 두 눈으로 동시에 먼 거리의 물체를 확대하여 쉽게 바라볼 수 있게 한 광학 기계를 말한다. 배율은 보통 7~8배로서 입체감이나 거리감의 식별이 강하다.
목차
개요
쌍안경은 2개의 망원경을 평행으로 장치하여 두 눈으로 볼 수 있게 한 광학기구이다. 두 눈을 모두 이용하여 관찰할 수 있으므로 상이 입체적이고 원근을 구별하기 좋다는 장점이 있다. 배율과 대물렌즈의 구경이 성능에 큰 영향을 미친다. 상(像)을 정립(正立)시켜 확대하는 점에서는 지상망원경과 같으나, 좌우의 눈이 2개의 망원경을 따로따로 들여다보므로 상이 입체적으로 보이고, 또한 원근(遠近)을 구별하기가 쉽다. 광학적 구조의 차이에 따라 프리즘식과 갈릴레이식으로 나눈다. 프리즘식은 대물렌즈·접안렌즈에 모두 볼록렌즈를 사용하고, 그 사이에 전반사(全反射) 프리즘을 두어 상을 정립시킨 것이다.
갈릴레이식은 프리즘을 사용하지 않고 접안렌즈에 오목렌즈를 사용하여 상을 정립시키는 것이다. 갈릴레이식은 비교적 가볍고 휴대하기가 편리하므로 오페라글라스 등에 이용되며, 배율은 작아서 3∼6배 정도이다. 이에 대하여 프리즘식은 보통 7∼15배의 배율을 얻을 수 있다. 쌍안경은 양쪽 눈으로 멀리 있는 물체를 확대하여 보여주므로 등산, 레저 및 공연과 스포츠 관람 등에 사용되며, 대부분 양쪽 손으로 들 수 있는 정도의 크기로 되어 있어 휴대하기 좋다. 고배율로 갈수록 시야는 좁아지고, 물체의 흔들림이 심해지기 때문에 10배율 이상은 삼각대를 설치하고 관측해야 흔들림을 최소화할 수 있다.
쌍안경은 망원경과 마찬가지로 배율, 상의 밝기, 분해능(세밀한 것까지 분간할 수 있는 능력), 시야의 넓이 등이 성능의 요소가 되며, 특히 배율과 대물렌즈의 구경(유효구경)이 성능에 크게 영향을 미친다. 예를 들면, 같은 배율이면 대물렌즈가 클수록 상이 밝고 해상력(解像力)도 좋다. 이 때문에 성능을 표시할 때 배율과 대물렌즈의 유효구경을 함께 표시하는 경우가 많다. 또한 좌우의 광학적인 성질이 같아야 하고, 2개의 경통(鏡筒)이 평행이어야 하며, 평행이 아니면 상을 맺는 데 중대한 방해가 된다.[1][2]
특징
쌍안경은 동일한, 또는 대칭의 두 망원경을 같은 방향을 향하도록 나란히 배치하여 관측자가 양쪽 눈으로 멀리 있는 물체를 보도록 한 장치이다. 대부분의 쌍안경은 양쪽 손으로 들 수 있는 정도의 크기로 되어 있으며, 훨씬 큰 것도 있다. 단안 망원경과 달리 쌍안경은 두 개의 상을 동시에 관찰함으로 3차원적 형상을 제공하여 쉽게 거리를 추측할 수 있다. 쌍안경을 관측할 때에는 관측자의 머리와 두 손이 안정된 삼각형을 이루므로, 단안 망원경보다는 대체로 흔들림이 덜하다.
원리
쌍안경은 두 개의 망원경을 병렬로 배치하여 양쪽 눈으로 동일한 이미지를 볼 수 있도록 설계되었다. 이를 통해 사용자는 하나의 눈으로 보는 것보다 더 편안하게 물체를 관찰할 수 있다. 쌍안경은 프리즘을 사용하여 이미지를 정립시키고, 렌즈를 통해 확대된 이미지를 제공한다.
역사
쌍안경의 역사는 17세기까지 거슬러 올라간다. 초기에는 단안경(망원경)만 존재했으나, 두 개의 단안경을 병렬로 배치하여 양쪽 눈으로 볼 수 있는 쌍안경이 개발되었다. 이후 기술의 발전과 함께 쌍안경의 성능과 품질이 향상되었다.
종류
- 포로 프리즘 쌍안경: 전통적인 형태의 쌍안경으로, 프리즘을 사용하여 이미지를 정립시킨다.
- 루프 프리즘 쌍안경: 더 컴팩트한 디자인을 가진 쌍안경으로, 휴대성이 뛰어나다.
- 줌 쌍안경: 배율을 조절할 수 있는 쌍안경으로, 다양한 거리의 물체를 관찰할 수 있다.
주요 용도
- 자연 관찰: 새나 동물, 식물 등을 관찰하는 데 사용된다.
- 스포츠 관람: 경기장에서 경기를 더 가까이서 볼 수 있도록 도와준다.
- 천체 관측: 별이나 행성 등을 관찰하는 데 사용된다.
- 군사 용도: 군사 작전에서 적의 위치를 파악하거나 정찰하는 데 사용한다.
장점과 단점
- 장점
- 양쪽 눈으로 볼 수 있어 더 편안한 관찰이 가능하다.
- 다양한 배율과 크기로 제공되어 다양한 용도에 맞게 선택할 수 있다.
- 단점
- 고배율 쌍안경은 무겁고 크기가 클 수 있다.
- 가격이 비쌀 수 있다.
기술적 세부 사항
- 배율: 쌍안경의 배율은 물체를 얼마나 확대해서 볼 수 있는지를 나타낸다. 예를 들어, 10배율 쌍안경은 물체를 10배 확대해서 보여준다.
- 구경: 대물렌즈의 지름을 의미하며, 구경이 클수록 더 많은 빛을 모아 밝고 선명한 이미지를 제공한다.
- 프리즘: 쌍안경 내부에 있는 프리즘은 빛을 반사시켜 이미지를 정립시키는 역할을 한다. 일반적으로 포로 프리즘과 루프 프리즘이 사용된다.
- 코팅: 렌즈 표면에 코팅을 하여 빛의 반사를 줄이고 더 선명한 이미지를 제공한다. MC(Multi-Coated)와 FMC(Fully Multi-Coated) 코팅이 있다.
- 시야각: 쌍안경을 통해 볼 수 있는 시야의 넓이를 나타내며, 시야각이 클수록 더 넓은 범위를 볼 수 있다.
- 사출동공: 대물렌즈로 들어온 빛이 접안렌즈를 거쳐 나오는 빛의 다발로, 사출동공이 클수록 더 밝은 이미지를 제공한다.[3]
쌍안경의 요소
배율, 구경
배율만큼 물체를 크게 보여준다. 대물 렌즈 구경(지름)만큼 상을 밝게 보여 준다. 쌍안경에 써있는 8x32는 8배율, 대물 렌즈 지름 32mm라는 의미이다.
10배율 쌍안경을 쓰면 100m 떨어진 물체가 눈으로 보았을 때 10m 앞에 있는 크기로 보인다. 배율이 높아질 수록 시야각이 좁아지고 손떨림의 영향을 많이 받는다. 10배율보다 더 높은 배율의 쌍안경은 대중적인 제품이 아니다.
구경이 클 수록 빛을 더 많이 모아서 밝게 보인다. 구경이 클 수록 상을 보기에 좋지만 무거워진다. 42mm를 보통 풀사이즈로 생각하고 32mm도 가벼워서 많이 쓴다. 50mm가 넘으면 오프라인에서 무게가 자신에게 괜찮은지 체감하고 사야 한다. 25mm의 포켓형 제품도 있다.
입문할 때 8x32 또는 8x42가 무난한다. 사냥용도 10배율을 넘기는 경우가 드물다. 대부분 사냥 환경에서 7배율이면 충분하고도 남고, 10배율로 관측이 불편한 목표는 사냥 대상으로서는 너무 멀리 있어서 쏘더라도 맞출 수가 없다. 원거리에서 고정 사물이나 인물을 자세히 관찰해야 할 목적인 경우 고배율이 필요할 수 있고 이런 특수한 경우에야 10배율을 넘는 고배율 쌍안경을 쓰게 된다. 하지만 10배율을 넘길 정도면 평범하게 들고 있는 것만으로도 떨림을 굉장히 의식하게 될 것이다.[4]
시야각
시야각은 쌍안경으로 보이는 범위이다. 실제시야각과 체감시야각(겉보기시야각)이 있다.
보통 체감시야각이 넓은 제품이 더 좋다고 여겨진다. 화면의 크기가 커지기 때문이다. 8배율 쌍안경인데 제조사에서 시야각을 8°라고 적어놓았다면 8x8=64, 대략 64°라고 가늠할 수 있다. 60°가 넘으면 좋다. 25mm 포켓형은 고가 제품도 60°를 넘지 않는다.
실제시야각(FOV)은 보통 Xm/1000m 와 같이 표기하며, 여기서 X값을 17.5로 나눈 값이 실제시야각이 된다. 예를 들어서 140m/1000m로 표기된 쌍안경의 경우 1000m거리떨어진 평면을 볼 때 쌍안경의 동그란 시야에 들어오는 화면의 지름이 140m란 뜻이며, 실제시야각은 140÷17.5=8이므로 8°가 된다.
체감시야각(AFOV)은 쌍안경을 들여다볼때 동그란 시야원의 크기 자체를 말한다. 그 원의 크기는 실제시야각값과 배율값을 곱한 것에 비례한다. 국제표준공식에 따르면 본래 체감시야각은 실제시야각과 배율의 곱이 아니며, 그 값에 정비례하지도 않지만, 오랜 관례와 편의상 <체감시야각=실제시야각×배율>값으로 나타낸다. 따라서 어떤 쌍안경이 140m/1000m의 시야각 표기에 그 배율이 8배율이면 실시야각(8°)×8=64°가 대략적인 체감시야각이라고 보면 된다.
가령 7배율에 실시야각 8도의 쌍안경은 체감시야각이 56도지만 10배율에 실시야각6도의 쌍안경은 체감시야각이 60도인 경우를 보자. 시야원 자체의 크기는 10배율 쌍안경이 크지만 그 원안의 실제 화면은 7배율이 더 넓은 범위를 담는 것이다. 따라서 저배율일수록 실시야각에 우월하며 고배율일수록 체감시야각에 우월한 경우가 많다. 국내에서는 체감시야각만을 기준으로 60도가 넘을때 소위 <광시야>쌍안경이라고 부르기에 초보자들에게 혼동을 주는 경우가 많다. 체감시야각이 큰 것은 엄밀한 의미로 넓은 시야가 아닌 <큰 화면>이라고 생각하면 된다.
일반적인 의미의 광시야, 즉 밤하늘 천체를 한 시야에 더 밀도있게 보려거나 , 공연무대나 스포츠경기장의 공간을 한 번에 더 넓게 보려고 한다면 실시야각이 넓은 것인가를 기준으로 판단해야 한다.[4]
사출 동공
사출 동공(exit pupil)은 얼마나 많은 빛을 모으는가, 얼마나 밝은가이다.
구경 크기를 배율로 나눈다. 8x32 쌍안경의 사출동공은 4mm이다. 이 사출동공이 사람의 동공 크기와 비슷하면 빛이 부족하거나, 낭비되는 것 없이 상이 밝게 보인다.
사람의 동공은 보통 밝은 곳에서 3mm, 어두운 곳에서 암순응된 젊은 사람 7mm, 어두운 곳에서 암순응된 나이 있는 사람 5mm이다. 소형 쌍안경이라 해도 3mm는 만족하는 것이 좋다.
만약 쌍안경의 사출동공값이 사용자의 눈의 동공 크기보다 작다면, 눈이 발휘할 수 있는 성능만큼 충분히 빛을 모아서 눈에 비춰주지 못한다는 의미이며, 고로 빛이 충분하지 못한 상황에서 사출동공값이 낮은 쌍안경을 사용시, 차라리 맨눈으로 보는 것이 더 잘 보일수조차 있다! 고로 낮은 사출동공값은 충분히 밝은 상황에서는 별로 영향을 미치지 않지만, 날이 어두울수록 쌍안경을 쓰기 어렵게 만든다. 특히 동물 관찰은 비교적 어둑어둑한 새벽이나 황혼 시기에 흔히 하기 때문에 사출 동공값이 꽤 중요하다. 뿐만아니라 한 낮에도 그늘이 진 부분이 많은 숲이나, 계곡 그림자 같은 부위를 관찰할 때도 사출동공값에 영향을 많이 받는다.
사람의 눈의 구조 상, 사출동공 값은 5~7mm 사이가 가장 적절하다. 사출동공값이 7mm보다 크다면 눈이 받아들이는 빛의 한계가 있어서 구경의 낭비가 된다. 하지만 쌍안경을 어두운 곳에서 쓰는 일은 적기 때문에, 대부분의 경우 사출동공 5mm 급으로도 충분히 타협할만한 성능을 낸다. 컴팩트형으로 갈수록 사출동공값은 점점 줄어드는 편이다.
사출 동공값이 크면 어두운 곳에서 더 밝게 볼 수 있을 뿐만 아니라, 상떨림이 줄어들고 눈이 편안하고 시원하게 보이는 효과가 있다. 따라서 되도록이면 넉넉한 사출 동공을 확보하는 것이 좋다. 천체관측용으로 쓸 때 특히 그렇다.[4]
프리즘
루프 프리즘이 대표적이고, 포로 프리즘 쌍안경도 꾸준히 제작되고 있다. 천체 망원경은 프리즘을 쓰지 않는데 쌍안경은 무거운 프리즘을 쓰는 이유는 쌍안경은 시야각이 넓어야 하고, 상이 바로 서야 하고, 휴대하기 좋도록 경통이 짧아야 하기 때문이다.
접안렌즈가 대물렌즈보다 서로 안쪽으로 가깝게 모인 구조의 쌍안경은 포로 프리즘을 사용한다. 직각삼각형 프리즘 2개를 붙인 구조. 루프 프리즘에 비해 가격이 싸다. 다시 말해 같은 값의 포로 프리즘은 성능과 상의 깨끗함이 루프 프리즘보다 더 뛰어나다. 전통적인 쌍안경 구조는 이것이다. 하지만 구조 탓에 루프형에 비해서 크고 무거워서 가격 대비 성능이 높음에도 점점 인기가 떨어지고 있다.
접안렌즈가 대물렌즈와 직선상에 놓이는 직선적 디자인의 쌍안경은 루프(roof) 프리즘이다. 프리즘이 박공 지붕처럼 생겼다. 포로에 비하자면 비교적 신형 디자인으로, 상을 쪼갰다 합치는 과정에서 미세한 오차가 생기기 때문에 이 오차를 보정하는 기술이 중요해서 구조가 복잡하고 얼라인에 영향을 잘 받기 때문에 생산이 어렵고 그만큼 비싸진다. 포로 프리즘보다 빛을 더 잃는 경향이 있어서 렌즈 코팅이 중요해진다. 하지만 렌즈와 프리즘이 안쪽에 있어 바깥으로 튀어 나오지 않으니 더 컴팩트하게 만들기에 유리하고 손에 쥐고 사용하기 편하다. 포로형에 비해 내부 밀폐구조로 만들기 수월해서 저렴한 가격에서도 높은 방수 성능을 기대할 수 있다.
접안렌즈가 대물렌즈보다 바깥쪽으로 벌려져 있는 역(逆) 포로 프리즘 구조도 있다. 저렴한 오페라글라스에 많이 사용한다. 가격대비 성능이 좋고 크기가 작다. 최단 초점거리를 짧게 설계할 수 있어서 수미터 이내의 짧은 거리도 크게 확대해서 볼 수 있다. 근거리를 주로 보는 전시회나 곤충, 식물 관찰에 유리하다. 그러나 양쪽 대물 렌즈가 내각으로 모여있는 구조라서 원거리 관측 때 원근감과 입체감이 부족하여 고가 쌍안경에는 잘 사용하지 않는다.[4]
구경과 무게
같은 배율이라면 구경이 클 수록 상이 밝고, 선명해진다. 대신 무거워진다.
42mm 제품이 보편적이다. 무게가 가벼운 32mm 쌍안경 출시가 많아지고 있다. 구경을 타협한 대신 좋은 프리즘을 써서 성능을 올리고 비싼 값에 파는 것이다.
40mm이상 구경은 선명하고 넓은 시야각에 가장 널리 쓰이고 성능도 최대한 뽑아내지만 장시간 들고 있기에는 무거울 수 있다. 차량이나 선박에서 사용하는 경우나 오래 들고 다니지 않지만 쌍안경을 많이 사용하는 경우 사용한다.
30~40mm 구경은 크기와 성능 사이에 타협한 제품이다. 스포츠, 공연 관람용으로 쓰기 적합한 적절히 줄어든 크기이고 휴대도 크게 불편하지 않다. 다용도로 쓰려면 이 정도를 택하는 것도 적당하다.
30mm이하 구경은 휴대용으로 최대한 가볍게 만든 제품이다. 사출동공값이 작아서 낮에만 쓸 수 있다. 공연장은 무대가 밝으므로 쓰는데 어려움이 없다.
천체 관측용은 집광률이 중요하기 때문에, 사출동공이 큰 7x50, 8x56을 많이 쓴다. 20x80 같은 삼각대에 올려 쓰는 거대한 쌍안경은 천체 관측용으로 나오는 것들이다.
낚시, 선박용은 7x50을 가장 많이 쓴다. 사출동공도 크고 시야도 넓고. 크고 무겁지만 선박에서 쓰기 때문에 문제가 되는 일이 드물다.
사냥용은 휴대성이 꽤 필요하기 때문에 좀 얘기가 달라진다. 6x30, 7x35, 8x30, 9x35 정도의 4mm에서 5mm급 사출동공 체급이 사냥용으로 흔히 쓰이는데, 시야가 좁은 숲에서 사냥하는 경우 시야각이 넓은 6배율 정도를 많이 쓰지만, 고산지대에서 멀리 있는 사냥감을 쏘는 장거리 헌터들은 8~10배율을 많이 찾는다.[4]
아이릴리프
눈에서 얼마만큼 떼고 봐야하는지 알려주는 수치이다. 안경 쓴 사람은 필수로 체크해야 한다. 아이릴리프가 최소한 15mm 이상인 쌍안경을 구입해야 한다. 클 수록 좋다.
아이릴리프 값은 접안렌즈와 눈 간의 최대 허용 거리를 가리킨다. 아이릴리프 수치만큼의 접안거리를 벗어나면 접안점 거리가 확보되지 못하여 비네팅으로 인해 시야가 좁아지는 현상이 일어날 수 있다.[4]
렌즈 코팅
렌즈 코팅은 측면에서 들어오는 잡광을 반사시켜서 대상만 선명하게 볼 수 있게 돕는 요소다. 그냥 "coated"이라고만 돼 있으면 딱 하나의 렌즈에 한 겹의 코팅만 한 것이고, "fully-coated"라고 하면 공기에 닿는 모든 렌즈에 코팅한 것이다. "multi-coated"라면 한 렌즈에 여러 겹의 다중 코팅을, "fully multi-coated"면 모든 렌즈에 다중 코팅을 한 것이다. 되도록 fully multi-coated를 구하는 것이 좋다. 사실상 쌍안경의 해상도, 밝기, 컨트라스트 등의 중요성능을 결정하는 쌍안경의 가장 핵심이라 보면 된다.
코팅 색상은 색감이나 빛의 대역에 영향을 미치는데, 대물렌즈의 반사광이 지나치게 컬러풀한 쌍안경(소위 루비코팅)은 그만큼 반사량이 높아서 이미지가 어두운 저질 코팅을 의미하므로 피해야 한다. 코팅의 품질이 높은 고급 쌍안경들은 비스듬히 표면을 바라보면 보석의 빛깔과 같이 은은하게 빛나며 대물 렌즈를 정면에서 바라볼 땐 반사광이나 그림자가 거의 보이지 않는다.
코팅 구분 방법은 형광등과 같은 광원에 렌즈를 비추었을 때 반사된 광원이 여러개이면 멀티 코팅, 그렇지 않으면 풀리 코팅이다. 또한 정면에서 대물렌즈를 바라보았을 때 반사된 자신의 얼굴이 거의 보이지 않는다면 좋은 코팅이라고 할 수 있다.[4]
초점 맞추는 법
- 쌍안경을 오므려서 상이 보이는 원을 하나로 만든다.
- 양 눈의 시력이 다르다면 오른쪽 눈을 감고 왼쪽 눈으로 멀리 있는 글씨를 보면서 가운데 초점 노브를 돌려서 글씨가 또렷하게 보이게 한다. 그 다음 왼쪽 눈을 감고 오른쪽 눈으로 멀리 있는 글씨를 보며 오른쪽 접안렌즈에 있는 노브를 돌려서 글씨가 또렷하게 보이게 한다.(양 눈 시력이 같거나, 안경을 끼고 있다면 이 단계를 패스한다. 오른쪽 노브를 처음 그대로 가운데 눈금 표시된 곳에 놔둔다.)
- 이후에는 가운데 노브만 돌려서 초점을 맞춘다.[4]
대한민국 국군 쌍안경
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대한민국 국군은 산주 SM30 8x30(700g)을 주로 사용한다.
더 가벼운 산주 SM28 8x28(465g)을 사용하는 부대도 있다. 둘 다 산주광학에서 군용마크가 없는 제품을 구입할 수 있다.
일부 후방 부대는 구형 KM20 8x30을 쓴다.
해병대는 운남북방광학 Marine&Military 8×30(588g)을 사용한다. 수입사인 니오비전에서 e프랑티스 K830 8x30이라는 이름으로 군용 마크 없는 제품을 판매한다.[4]
제조사
스와로브스키, 자이스, 라이카 세 브랜드가 가장 고성능의 쌍안경을 제작한다. 대체로 스와로브스키가 선두 기업으로 이야기된다. 한국의 산주광학이 국군 쌍안경을 제작하고 있다. 탐조 취미를 가진 사람들은 AS가 어려울 것을 감안하고도 중국제 쌍안경을 많이 사용한다. 중국의 광학 기술이 무척 발달하였고, 가격이 저렴하며, 쌍안경은 고장이 잘 안 나기 때문이다. 물론 낮은 확률로 고장이 나면 손해를 볼 수 있다. 기본적으로 광학장비이기 때문에, 카메라 회사들도 만든다. 니콘, 후지필름, 펜탁스, 켄코, 자이스 등에서도 많이 출시하고 있고, 캐논은 손떨림 방지 쌍안경에 강하다. 쌍안경 전문업체로서 빅센도 있다.[4]
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동영상
각주
참고자료
같이 보기
