배율을 올리면 왜 시야가 좁아지는가

현미경으로 무언가를 자세히 보려고 배율을 올리면, 대신 한 번에 보이는 범위가 좁아집니다. 당연해 보이지만 실제 촬영에서는 이것이 곧바로 작업량으로 이어집니다.

시야(FOV)란

시야(FOV, Field of View) 는 한 번에 카메라에 담기는 시료 위의 실제 크기입니다. 대물렌즈 배율이 올라가면 같은 센서에 더 좁은 영역이 확대되어 맺히므로, 시야는 배율에 반비례해 줄어듭니다.

배율이 2배가 되면 가로·세로가 각각 절반이 되므로 면적은 4분의 1이 됩니다. 4배에서 40배로 열 배를 올리면 면적은 100분의 1이 됩니다.

그래서 생기는 문제

세포 하나의 구조를 보려면 높은 배율이 필요한데, 시료 전체가 어디에 무엇이 있는지도 알아야 합니다. 이 둘은 한 장의 사진으로 동시에 만족되지 않습니다.

낮은 배율로 찍으면 전체는 보이지만 세부가 뭉개지고, 높은 배율로 찍으면 세부는 보이지만 시료의 극히 일부만 담깁니다.

시료 전체 — 붉은 칸이 고배율 한 장의 범위

그 한 칸만 확대 — 담기는 범위가 이만큼이다

해결 — 나눠 찍고 이어 붙이기

높은 배율을 유지한 채 촬영 위치를 옮겨가며 여러 장을 찍고, 겹치는 부분을 기준으로 이어 붙입니다. 원리는 스마트폰 파노라마와 같습니다. 이것을 타일 스캔과 스티칭이라고 합니다.

문제는 장수입니다. 시야가 100분의 1이 되면 같은 면적을 덮는 데 100배 많은 사진이 필요합니다. 지점마다 초점을 맞추고 위치를 옮기고 저장하는 일을 사람이 수백 번 반복하면 하루가 갑니다.

여기서 두 가지가 필요해집니다.

• 정밀한 이송 — 타일이 어긋나면 이어 붙일 때 경계가 드러납니다. 반복 정밀도가 곧 결과물의 품질입니다
• 자동화 — 촬영·이동·저장을 프로그램이 대신해야 실용적인 시간 안에 끝납니다

정리

배율	시야	같은 면적을 덮는 데 필요한 장수
4×	넓음	적음
10×	중간	약 6배
40×	좁음	약 100배

배율을 정할 때는 “얼마나 자세히 볼 것인가”만이 아니라 “몇 장을 찍게 되는가” 를 함께 따져야 합니다.