회절 PSF 뷰어
원형 개구의 회절 점확산함수(PSF)와 에어리 패턴을 시각화합니다. 픽셀 그리드 위에 PSF를 오버레이하여 에너지 수집 효율을 확인하세요.
Diffraction PSF Viewer
Interactive Airy pattern viewer with pixel grid overlay. Explore how f-number, wavelength, and pixel pitch affect the diffraction-limited PSF.
2D PSF (log scale)
Radial Profile
Encircled Energy
Airy radius1.879 um
Airy disk / pixel3.76
Energy in pixel22.9%
Resolution (lp/mm)266
에어리 패턴
원형 개구를 통과한 빛의 회절 패턴은 베셀 함수로 기술됩니다:
PSF(x) = [2J₁(x) / x]²
여기서 x = π·D·sin(θ)/λ, D는 개구 직경입니다.
에어리 디스크
- 첫 번째 영점까지의 반경: r = 1.22·λ·F#
- 중심 디스크에 전체 에너지의 약 84% 집중
- 나머지 에너지는 동심원 링 패턴으로 분포
픽셀과의 관계
- 에어리 디스크 < 픽셀: 대부분의 에너지가 단일 픽셀에 수집 (해상도 제한 = 픽셀)
- 에어리 디스크 > 픽셀: 에너지가 인접 픽셀로 분산 (해상도 제한 = 회절)
- f-넘버가 작을수록(밝은 렌즈) 에어리 디스크가 작아져 집광에 유리
TIP
F# = 2.8, λ = 550nm일 때 에어리 디스크 직경은 약 3.8μm로, 1μm 피치 픽셀에서는 다수 픽셀에 걸칩니다.