스마트폰 카메라를 비롯한 고성능 광각 카메라는 넓은 시야와 높은 해상도를 구현하기 위해서 여러 개의 렌즈를 겹쳐야 해 두꺼워질 수밖에 없었습니다. 카이스트 연구진이 곤충의 눈 구조에서 힌트를 얻어, 두께가 머리카락 굵기 수준인 초슬림 광각 카메라를 개발했습니다.
TJB 조형준 기자입니다.
높은 해상도로 넓은 각도를 촬영할 수 있는 카메라는 여러 개의 렌즈를 겹쳐 써야 해, 두꺼워질 수밖에 없습니다.
작은 카메라를 쓰자니 해상도가 떨어지고, 그렇다고 렌즈를 하나만 쓰자니 시야가 너무 좁아지는 겁니다.
얇은 스마트폰 뒷면의 카메라가 툭 튀어나온 이유도 이 때문입니다.
카이스트 연구진은 '제노스 페키'라는 말벌에 기생하는 아주 작은 곤충에서 이 문제 해결의 실마리를 찾았습니다.
이 곤충은 눈앞의 장면을 30여 개 부분 이미지 단위로 나눠 촬영한 뒤 이 이미지들을 뇌에서 합쳐, 하나의 고해상도 영상을 완성하는 독특한 시각 구조를 가지고 있습니다.
쉽게 말하면, '분할 촬영 뒤 통합'하는 방식인데, 연구팀은 여기서 착안해 여러 개의 초소형 렌즈로 각각 다른 방향을 촬영한 뒤 이를 하나의 영상으로 합치는 기술을 구현했습니다.
[권재명/카이스트 바이오 및 뇌공학과 박사과정 : 총 35개의 렌즈가 들어가는데, 각각의 렌즈가 서로 다른 방향을 보면서 각각의 방향에 맞게끔 최적의 광학 성능을 가지도록….]
이렇게 만들어진 카메라는 머리카락 두께인 0.94mm에 불과하지만, 사람보다 넓은 140도 시야각을 확보했습니다.
아직 스마트폰 카메라의 최고 화질에는 미치지 못하지만, 넓은 시야와 안정적인 영상 품질은 장점으로 꼽힙니다.
이 기술은 향후 스마트 안경과 같은 웨어러블 장비 등에 널리 활용될 것으로 기대됩니다.
[정기훈/카이스트 바이오 및 뇌공학과 교수 : 다양한 카메라 애플리케이션도 가능할 것 같고요. 요즘에 피지컬 AI가 되게 중요한데, 거기에 새로운 차원의 비전 센서로도 활용이 되지 않을까….]
연구팀은 최근 한 광학 영상 전문 기업에 기술 이전도 완료했는데, 이르면 내년 본격적인 상용화가 시작될 전망입니다.
(영상취재 : 김경한 TJB, 화면제공 : 카이스트)
TJB 조형준
댓글
0