세계에서 가장 빠른 카메라는 초당 156조 3,000억 프레임(fps)을 촬영할 수 있습니다.

INRS Énergie Matériaux 통신 연구 센터의 엔지니어들은 초당 156조 3천억 프레임(fps)으로 이미지를 촬영할 수 있는 카메라를 개발했습니다. 이 카메라는 수 펨토초(펨토초는 10억 분의 1초) 동안 발생하는 이벤트를 촬영할 수 있는 세계에서 가장 빠른 카메라입니다.

이를 좀 더 이해하기 쉽게 설명하자면, 휴대폰에 탑재된 최고의 슬로우모션 카메라는 일반적으로 수백 fps로 작동하는 반면, 전문가용 비디오 카메라는 수천 fps로 작동합니다.

연구팀은 2014년에 개발한 1,000억 fps를 촬영할 수 있는 압축 초고속 사진(CUP)이라는 기술을 활용했습니다. 그 후, T-CUP라는 기술을 개발했는데, 여기서 T는 "초당 조 단위 프레임"을 의미하며, 최대 10조 fps를 촬영할 수 있습니다. 2020년에는 압축 초고속 스펙트럼 이미징(CUSP)이라는 버전이 최대 70조 fps를 캡처할 수 있었습니다. 그리고 지금 연구자들은 속도를 두 배로 늘려 156.3조 fps를 달성했습니다.

새로운 카메라 시스템은 "스캐닝-개구-코딩 실시간 펨토초 이미징"(SCARF)이라고 불립니다.

SCARF는 사진을 찍을 대상이나 사건을 통과하는 초단파 레이저 펄스를 발사하여 작동합니다.

무지개와 같은 빛을 촬영하는 경우 카메라는 먼저 빨간색 파장을 기록하고, 그 다음에 주황색, 노란색, 마지막으로 보라색의 순서로 기록합니다. 레이저 광 펄스는 각 색상이 극히 짧은 시간 안에 차례로 전송되면서 전체적인 변화를 기록합니다. 그런 다음 이 빛의 펄스는 초점을 맞추고, 반사하고, 회절하고, 인코딩하는 일련의 구성 요소를 통과한 후, 마지막으로 이를 컴퓨터가 전하 결합 소자(CCD) 카메라 센서에 도달하면 최종 이미지로 재구성할 수 있는 데이터로 변환합니다.

연구팀에 따르면, 이 카메라 시스템은 이전 기술로는 관찰하기 어려웠던 매우 빠른 속도로 발생하는 현상(물질이나 살아있는 세포를 통과하는 충격파 등)도 포착할 수 있어 지리, 생물학, 화학, 재료 과학, 공학 등의 분야를 발전시키는 데 도움이 될 것으로 기대됩니다. 해당 장치에 대한 자세한 내용은 Nature Communications 저널에 게재된 논문에 나와 있습니다.

https://newatlas.com/technology/scarf-worlds-fastest-camera-156-3-trillion-frames-per-second/