{{위키데이터 속성 추적}}
[[파일:Camera_lens_exit_pupil.jpg|섬네일| SLR 카메라 렌즈의 화상 측으로 여기서 출사동공은 렌즈 중앙의 밝은 영역이다.]]
[[광학]]에서 '''출사동공'''(exit pupil)은 광학 시스템에서 가상의 [[조리개|개구]]로, 이 가상의 개구를 통과하는 [[광선]]만이 시스템에서 나갈 수 있다. 출사동공은 광학 장치에서 [[조리개|개구 조리개]]의 [[영상|이미지]]이다. [[광학 망원경|망원경]]이나 [[광학 현미경|복합현미경]]에서 이 이미지는 접안렌즈 의해 생성된 대물렌즈의 이미지이다. 관찰자의 눈은 이 작은 개구를 통과하는 빛만 볼 수 있기 때문에 이 디스크의 크기와 모양은 광학기기의 성능에 매우 중요하다. '출사동공'이라는 용어는 때때로 가상 개구의 [[지름|직경]]을 나타내는 데 사용된다. 광학에 관한 오래된 문헌에서는 출사동공을 영국의 악기 제작자인 제시 램스덴(Jesse Ramsden)의 이름을 따서 명명한 '''램스덴 디스크'''로 부르기도 한다.

== 광학 기기 ==
[[파일:Exit_Pupil_raytrace.svg|섬네일| 이 시스템의 개구는 대물 렌즈의 외주이다. 출사동공은 이것의 이미지이다.]]
{| class="wikitable floatright" style="text-align:center"
! colspan="3" |인간 안구 동공의 평균 직경 대 나이
|-
! 나이
(세)
! 주간
(mm)
! 야간
(mm)
|-
| 20
| 4.7
| 8
|-
| 30
| 4.3
| 7
|-
| 40
| 3.9
| 6
|-
| 50
| 3.5
| 5
|-
| 60
| 3.1
| 4.1
|-
| 70
| 2.7
| 3.2
|-
| 80
| 2.3
| 2.5
|}
광학 기기를 사용하려면 관찰자 [[눈 (해부학)|눈]]의 [[입사동공]]이 기기의 출사동공과 정렬되고 그 크기가 유사해야 한다.  이에 의하여 광학 시스템과 눈이 적절하게 연결되고 비네팅이 방지된다. (눈의 [[입사동공]]은 [[각막]]을 통하여 볼 때의 [[눈동자|해부학적 동공]]의 이미지이다.) 따라서 출사동공의 위치는 접안경의 [[안구 여유]](eye relief)를 결정한다. 좋은 접안렌즈 디자인에서는 눈의 겉보기 동공 직경과 유사한 직경의 출사동공을 생성하고 보는 사람의 편안함을 위해 출사동공이 접안렌즈의 마지막 표면에서 약 20 mm 떨어져 있는 곳에 위치한다. 출사동공 이미지 디스크의 크기가 눈의 동공보다 크면 빛이 눈에 들어오지 않고 손실된다. 디스크가 접안렌즈의 마지막 표면에 너무 가까우면 눈이 불편할 정도로 가까이 있어야 볼 수 있고, 너무 멀리 떨어져 있으면 관찰자는 눈과 디스크의 정렬을 유지하는 데 어려움을 겪게 된다.

안구의 동공 직경은 관찰 조건에 따라 달라지므로 이상적인 출사동공의 직경은 적용 분야에 따라 달라진다.<ref name="Hecht152">Hecht (1987), p. 152.</ref> 천체 망원경은 밤에 희미한 물체를 보기 위해 설계되었기 때문에 큰 동공이 필요하지만, 현미경은 물체가 밝게 비춰지기 때문에 이보다 훨씬 작은 동공이 필요하다. 7×50 [[쌍안경]] 세트의 출사동공은 7.1 mm를 약간 넘는데, 이는 외부 빛이 없는 환경에서 암적응한 젊은 인간의 안구 평균 동공 크기에 해당한다. 이 경우 접안 렌즈에서 나오는 빛은 눈의 동공을 채우므로 쌍안경을 사용할 때 야간에 [[명도|밝기]]가 손실되지 않는다(완전한 투과도를 가정할 때). 주간에는 눈의 동공 직경이 겨우 4mm이므로 빛의 절반 이상이 홍채에 의해 차단되어 [[망막]]에 도달하지 않게 된다. 그러나 주간에 빛의 손실은 일반적으로 생성되는 빛의 양이 충분하므로 문제가 되지 않는다. 이와 대조적으로, 소형화에 중점을 두고 판매되는 8×32 쌍안경은 출사동공이 4 mm에 불과하지만, 이는 일반적인 주간 눈의 동공을 채우기에 충분하므로 이 쌍안경은 야간 사용보다 주간 사용에 더 적합하다. 인간 안구에서 동공의 최대 크기는 25세 미만의 경우 일반적으로 5-9 mm이며 아래 표의 대략적인 기준값에서 보여지듯이 나이가 들수록 천천히 감소한다.<ref name="Aging Eyes and Pupil Size">{{웹 인용|url=http://amateurastronomy.org/Events/EH361.html|제목=Aging Eyes and Pupil Size|보존url=https://web.archive.org/web/20131023134125/http://amateurastronomy.org/Events/EH361.html|보존날짜=2013-10-23|url-status=dead|확인날짜=2009-05-19}}</ref><ref name="iovs.org">[http://www.iovs.org/content/35/3/1132.full.pdf Factors Affecting Light-Adapted Pupil Size in Normal Human Subjects]</ref><ref>{{저널 인용|제목=A linear regression analysis of the effects of age related pupil dilation change in iris biometrics|저널=IEEE Sixth International Conference on Biometrics: Theory, Applications and Systems|성=Ortiz|이름=Estefan|성2=Bowyer|이름2=Kevin W.|url=https://www3.nd.edu/~kwb/OrtizBowyerFlynnBTAS_2013.pdf|연도=2013|쪽=1–6|doi=10.1109/BTAS.2013.6712687|isbn=978-1-4799-0527-0|보존url=https://web.archive.org/web/20141006011424/http://www3.nd.edu/~kwb/OrtizBowyerFlynnBTAS_2013.pdf|보존날짜=2014-10-06|url-status=dead|성3=Flynn|이름3=Patrick J.}}</ref><ref>{{웹 인용|url=https://www.astronomics.com/binocular-specifications_t.aspx|제목=Astronomics - Outdoor Scientific & Astronomical Gear|확인날짜=2022-01-06|archive-date=2016-03-04|archive-url=https://web.archive.org/web/20160304031232/https://www.astronomics.com/binocular-specifications_t.aspx|url-status=dead}}</ref>

최적의 [[안구 여유]] 거리도 적용분야에 따라 상이하다. 예를 들어, [[망원 조준경|라이플 스코프]]에서는 엽총의 반동에 의하여 관찰자가 다치는 것을 방지하기 위해 매우 긴 안구 여유가 필요하다.<ref name="Hecht152">Hecht (1987), p. 152.</ref>

출사동공은 장비를 밝고 형상이 없는 대상에 초점을 맞추고 흰색 용지를 접안렌즈에 대어서 시각화할 수 있다. 이러한 방법에 의하면 광의 디스크가 용지에 투사된다. 용지를 접안렌즈에 더 가까이 또는 더 멀리 이동시켜서 출사동공의 위치에 있을 때 빛의 원반이 최소화되며 밝은 원반은 동공의 직경을 표시한다. 우유등이 담긴 투명한 유리병을 광선을 시각화하는데 사용할 수도 있는데, 이 경우 광선은 접안렌즈를 빠져나갈 때 수렴 및 발산하는 모래시계 모양으로 나타나며 가장 작은 단면(모래시계 모양의 허리)은 출사동공을 나타낸다.

== 망원경 ==
망원경에서 출사동공의 직경은 접안렌즈의 [[초점거리]]를 [[F 값|초점 비율]] (F 값)로 나누어서 계산할 수 있다. 매우 저렴한 망원경을 제외한 거의 모든 망원경에서는 접안렌즈를 교체할 수 있고 이러한 이유로 접안렌즈에 따라 배율이 달라지므로 망원경에는 배율이 표시되지 않는다. 대신에 일반적으로 망원경의 대물렌즈 직경 D 및 초점 거리 L과 함께 f=L/D에 해당하는 f 값이 표시된다. 접안렌즈에도 각각의 초점 거리가 표시되어 있다.
[[파일:Exit_Pupil.JPG|섬네일| 이 8×30 쌍안경의 접안렌즈에서 사출 동공은 흰색 원반으로 보인다. 직경은 30 ÷ 8 = 3.75mm이다.]]
하지만 쌍안경에서 두 개의 접안경은 일반적으로 영구적으로 부착되며 배율과 대물렌즈 직경(mm)은 쌍안경에 예를 들어 7×50 형식으로 일반적으로 기록된다. 이 경우 출사동공은 대물렌즈의 직경을 배율로 나누어 쉽게 계산할 수 있다. 두 공식은 물론 동등하며 어떤 공식을 사용할지와 관련하여 어떤 정보로 시작하느냐의 문제일 뿐이다.

== 사진술 ==
센서면으로부터 출사동공까지의 거리는 광선이 센서와 이루는 [[입사각]]의 범위를 결정한다. 디지털 [[이미지 센서]], 특히 감도를 높이기 위해 마이크로렌즈를 사용하는 경우에는 센서에서 빛을 효율적으로 수용할 수 있는 각도의 범위가 제한되어 있다.<ref name="DLF">{{웹 인용|url=http://www.swissarmyfork.com/digital_lens_faq.htm|제목=The Digital Lens FAQ|성=Wisniewski|이름=Joseph S.|날짜=December 6, 2003|보존url=https://web.archive.org/web/20080705011654/http://www.swissarmyfork.com/digital_lens_faq.htm|보존날짜=July 5, 2008|확인날짜=May 11, 2008}}</ref> 출사동공이 초점면에 가까울수록 필드의 가장자리에서는 입사각이 증가한다. 이로 인하여 픽셀 [[비네팅]]이 발생할 수 있다. 이러한 이유로 많은 소형 디지털 카메라(예: 휴대폰에 사용되는 카메라)는 [[텔레센트릭 렌즈|이미지 공간 텔레센트릭]]적이다.

== 같이 보기 ==
* [[투과율]](transmittance)
* [[다이어프램 (광학)]](diaphram)
* [[동공 배율]](pupil magnification)
* [[입사동공]]

== 각주 ==
{{각주}}
* {{서적 인용|제목=Field Guide to Geometrical Optics|성=Greivenkamp|이름=John E.|연도=2004|출판사=SPIE|기타=SPIE Field Guides vol. '''FG01'''|isbn=0-8194-5294-7}}
* {{서적 인용|제목=Optics|성=Hecht|이름=Eugene|연도=1987|판=2nd|출판사=Addison Wesley|isbn=0-201-11609-X}}

[[분류:광학]]