렌즈는 빛을 하나로 모아줍니다. (첫번째 그림)

 

하지만 빛이 모이는 점을 정확히 한 곳으로 맞추도록 맞들기가 정말 어렵습니다. (두번째 그림) 이것이 구면 수차입니다.

 

해상력을 높이기 위해 렌즈를 더 크게 만들면, 빛이 엇갈리는 정도가 더 심해집니다(구면수차가 더 커집니다). 렌즈의 중심은 주변부보다 더 선명할 수밖에 없습니다. 

 

구면 수차는 2천년 전의 그리스 수학자인 Diocles가 처음으로 기록에 남긴 유서깊은 문제이며, Wasserman-Wolf 문제라는 이름으로 남아 있는데요. 이걸 해결한 사람이 나왔습니다.

 

 

 

 

 

멕시코 국립 대학의 박사 과정 학생인 라파엘 곤잘레스는 아침 식사를 위해 빵에 누텔라를 바르다가 이 아이디어를 떠올렸습니다. 

 

렌즈의 두번째 비구면 모양이 첫번째 부분과 어떻게 거리를 둬야 하는지를 설명하는 수식인데요. 500개의 광선을 쏴서 시뮬레이션한 결과 99.9999999999%의 평균 만족도를 달성했다고 합니다. 

 

지금 장난하냐고요? 좀 더 쉬운 그림으로 바꿔보지요.

 

 

대충 이렇게 생겼군요. 구면 수차가 없는 렌즈와, 라파엘 곤잘레스의 사진입니다. 

 

참 대단한 발견이긴 한데 저렇게 생긴 렌즈를 만드는 것도 보통 일은 아니겠네요.