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2017년 6월 25일 일요일

렌즈가 없는 카메라



(Caltech researchers have used an ultra-thin optical phased array chip (pictured on a penny for scale) to create a lensless camera(Credit: Caltech))


(The lensless camera has been  used to recognize basic patterns with its 64 light receivers(Credit: Caltech))


 오늘날 디지털 카메라의 성능은 크게 좋아져서 조그만 구멍을 가진 스마트폰 전면 카메라만 가지고도 괜찮은 사진을 찍을 수 있을 정도로 발전했습니다. 하지만 여전히 후면 카메라는 두께를 줄이기 어려워 카톡튀가 생기는 경우가 있습니다. 더 얇은 카메라를 만들기 어려운 이유는 렌즈 같이 필수적인 부분을 줄이기 어렵기 때문입니다. 


 의외의 이야기처럼 들릴 수 있지만, 그래서 일부 연구자들은 아예 렌즈가 없는 카메라를 개발하고 있습니다. 렌즈가 없는 카메라가 어떻게 가능할 것인지 의문을 제기할 수 있지만, 핀홀 카메라처럼 분명 렌즈 없는 카메라는 존재할 수 있습니다. 이를 이용한 박막 카메라 기술 역시 개발 중에 있습니다. 




 캘리포니아 공대의 연구팀은 다른 방식으로 초박막 카메라에 도전하고 있습니다. 초박막 광학 위상 어레이 ultra-thin optical phased array (OPA)가 그 방법으로 보통 무선 통신이나 혹은 레이더 기술에 적용되는 위상 어레이(phased array)를 카메라처럼 사용하는 방법입니다. 


 8x8=64개에 불과한 광학 위상 어레이지만, 이 작은 광학 센서들은 1000조분의 1초 (quadrillionth of a second) 정도의 매우 짧은 시간동안 빛의 변화를 감지하고 다양한 각도와 초점을 사물을 인지할 수 있다고 합니다. 연구팀이 공개한 카메라 어레이의 해상도는 매우 낮지만, 미래 초박막 카메라를 만들 수 있는 기술적 토대를 마련한 것으로 볼 수 있습니다. 




(동영상)


 이런 무렌즈 카메라 (lensless camera)는 단순히 카톡튀를 없애는 것만이 아니라 종이처럼 얇은 카메라나 마이크로 로봇에 탑재할 수 있는 카메라처럼 더 다양한 응용이 가능할 것입니다. 과연 언제 상용화에 성공할 수 있을지 궁금합니다. 


 참고 




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