경이!...총알보다 100만배 빠른 카메라

총알보다 100만배나 빠른 순간까지 포착하는 초고속 카메라가 등장했다. 이 경이로운 카메라는 초당 무려 1조 프레임을 촬영할 수 있기 때문이다.

매사추세츠공대(MIT)연구진이 개발한 카메라가 사진을 찍은 후에 아름다운 빛을 넣어 이미지를 만들 수 있는 빠른 카메라를 개발했다.

씨넷은 13일(현지시간) MIT미디어랩 연구진이 개발한 초당 1조 프레임을 만들어내는 초고속 셔터스피드 카메라를 소개했다. 이 카메라는 각 물체에서 나오는 빛의 조각, 즉 포톤(광자)의 움직임을 추적할 정도로 빠른 놀라운 속도를 자랑한다.

이 초고속 이미징시스템은 연구자들에게 물체에서 산란하는 빛을 매우 정밀하게 포착할 수 있게 해 주었다.

빛을 이용해 3차원 울트라급 울트라사운드 스캔의 가능성을 열어준 이 카메라는 산업및 일반 분야에 이르기까지 다양한 분야에서 활용될 전망이다.

이 기술은 결국 제조공정에서 제품 결함을 테스트하는데 응용될 수 있다. 또한 일반 소비자들에게 사진이 찍힌 후에 빛을 입히는 카메라를 사용할 기회를 제공할 것으로 전망되고 있다.

라메쉬 라스카 MIT미디어랩 부교수는 이 이미징시스템을 통해 작은 플래쉬를 가진 소비자들에게 스튜디오에서 만드는 수준의 사진을 찍을 수 있도록 하는 것이 목표라고 말했다. 라스카 부교수는 “우리의 이 초고속 이미징을 가지고 우리는 실질적으로 어떻게 광자가 세상에서 움직이고 있는지 실질적인 분석을 할 수 있게 해 준다”고 발표문을 통해 밝혔다.

어떻게 개개의 빛의 입자가 장면의 주면에서 튀는지, 사물의 내부에서 움직이는지를 알아내는 것은 연구진에게 쉽지 않은 작업이었다. 초고속 카메라에는 티타늄 사파이어 레이저와 피코초 이하의 시간적 강도롤 포착하는 초고속 스트리크카메라(streak camera)가 사용됐다.일반적으로 물질의 화학적 조성을 알아내기 위해 사용하는 스트리크 카메라는 500개 센서가 초당 1초번의 빛을 포착할 때 사용된다.

이 카메라는 물체의 빛을 다차원으로만 찍는데 촬영 후 거울을 움직여 서로 다른 시각에서 이미지를 찍는다. 이는 엄청난 양의 데이터를 만들어내며 이는 분석과 집계를 통해 물체위,또는 물체 내부의 빛의 움직임을 보여주는 동영상을 만들 수 있게 해준다.

안드레아스 벨튼 MIT미디어랩 연구원은 “우리가 이런 빛의 입자를 볼 수 있게 됐기 때문에 우리는 이 기술을 이용해 사물의 내부를 볼 수도 있게 됐는데 예를 들어 의료 영상기기나 물질의 정체를 파악하는데 사용할 수 있다”고 설명했다.

아래 동영상은 MIT랩 포스트닥 과정의 안드레아스 벨튼이 이 초고속 카메라에 대해 직접 설명하는 모습이다.