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Technology

2년전에 실린 기사, 현 시점에서는 설레인다.

질산은 필름 감도 수준의 유기 광전변환 CMOS 센서
 

지난 1월 18일 개최된 미국 IS&T/SPIE 전자 이미징 과학기술 회의에서 후지포토필름(Fuji Photo Film Co Ltd)은 유기 광전 변환(Organic Photoelectric Conversion) 방식의 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 센서를 개발하여 모노크롬 이미지 처리에 성공했다고 발표했다(그림 1).

유기 광전 변환
이에 앞서 유기 광전 변환 필름을 사용한 촬영이 일본 NHK 과학기술연구소에 의해 실험실 수준에서도 성공한 적이 있다. 이 때는 CMOS 회로 대신 이미징 튜브와 조합이 이뤄졌는데 튜브 길이가 10cm 정도로 길어 소형화를 유지해야 하는 상용 제품에 사용하기에는 무리가 따랐다. 이번에 후지포토필름은 신호해석회로와 유기 광전 변환 필름을 반도체 패키지에 함께 캡슐화함으로써, 이미징 튜브가 컴팩트한 컨수머 카메라 제품에 보다 쉽게 사용될 수 있도록 했다.
이번 후지포토필름의 발표는 이 회사가 이 분야에서 이룩한 최초의 구체적인 연구성과로 기록된다.
후지포토필름은 질산은(Silver Nitrate) 필름 및 유기 광전 변환용 염료 분야에 풍부한 경험을 보유하고 있으며, CCD 부문에서도 선두적인 입지를 차지하고 있다. 유기 광전 변환은 이미징 장치에 가장 적합한 방식으로 평가되기도 하는데, 이번 소형 유기 CMOS 센서 개발을 계기로 이 분야에서 후지포토필름의 연구개발에 한층 가속이 붙을 전망이다.

후지포토필름은 유기 CMOS 센서의 상용화 일정에 대해서는 아직 구체적으로 밝히지 않았다. 하지만 표준 신호해석회로와 친환경 유기 광전 변환 필름을 활용하여 실제 이미지를 촬영해낸 것은 분명 의미 깊은 진전이라 할 수 있다(그림2).
그린 컬러는 레드나 블루에 비해 이미지의 밝기 정보에 큰 영향을 준다. 향후의 연구에서는 처리기법 개발을 중심으로 유기 광전 변환 필름의 평탄화 및 이물질 취약성 개선작업이 이어질 전망이다.
유기 CMOS 센서는 이미징 장치에 아주 이상적인 구조를 갖추고 있는 것으로 평가된다. 기존의 이미징 기기들은 컬러필터를 통해 특정한 파장만을 선별적으로 추출한 다음, 이를 다시 전기적으로 변환한다. 즉, 녹색 이미지를 얻기 위해 파랑색과 빨강색을 포기하는 식이다. 하지만 유기 CMOS 센서는 유기 광전 변환 필름을 수직으로 배열함으로써 모든 가시광선을 활용한다(그림3). 따라서 픽셀당 3 배나 많은 광학정보를 담을 수 있으므로 기존 제품보다 월등히 높은 감도를 구현할 수 있다.

빛 절약
CMOS 센서에 색상별 광전자 컨버터를 수직으로 정렬한 제품은 미국 포비언(Foveon)이 이미 출시한 바 있다. 하지만 이 제품은 컨버터의 파장 감도가 낮은 탓에 별도의 이미지 처리과정을 거쳐야만 정확한 색상을 얻을 수 있었다. 반면 후지포토필름의 그린 컬러 CMOS 센서는 질산은 필름과 거의 동일한 파장 감도를 제공한다. 이에 대해 후지포토필름 관계자는 “질산은 필름과 다른 제품에서 얻은 유기염료 기법을 적용한 결과”라고 설명했다. 한편, 레드 및 블루 센서에 대한 평가 결과는 아직 발표되지 않았다.
유기 CMOS 센서는 빛이 여타 부품의 간섭 없이 광전 변환 필름에 바로 가해지는(신호해석회로는 그 뒤에 배치) 방식이므로 구경비(각 픽셀의 실제 변환비율) 측면에서도 이점이 있다. 기존의 CMOS 센서에서는 신호해석회로에 의해 빛의 일부가 차단되므로 광전자 컨버터가 충분한 기능을 발휘하지 못했던 게 사실이다. 후지포토필름이 선보인 시제품은 100%에 가까운 구경비를 확보할 수 있는 것으로 알려져, 마이크로 렌즈를 추가로 장착할 필요가 없기 때문에 원가 절감에도 유리할 것으로 보인다.
양자화 효율 측면에서도 후지포토필름이 개발한 광전 변환 필름은 기존 제품들에 필적하는 성과를 구현한다. 그림1의 이미지에서는 양자화 효율이 10% 정도에 불과하지만, 실험실 수준에서는 최대 30%까지 달성했다는 것이 이 회사의 주장이다. 기존 이미지 처리장치들의 경우에는 평균 40% 수준을 내는 것으로 알려져 있다.

토모히로 오츠키(Tomohiro Otsuki)


출처 : http://www.neakorea.co.kr/

위의 기사는 무려 2006년 4월에 실린것이다
2년이라는 시간이 흘렀는데... 앞으로 몇년안에 과연 후지에서 1:1 CMOS가 탑재된 DSLR이 나올까?
실로 무지막지한 기술임에는 틀림이 없는데.....
좀 느즈막하게 나오더라도 확실하게 나왔으면 좋겠다(사실은 총알 장전할 시간이 필요한거지만.... ^^;)

시그마가 SD14가 발매되고 1년여만에 그것의 심장을 계량한 DP1이 등장해 다시한번 관심이 가는 중에 발견하게된 이 기사를 보면 후지가 포베온의 방식을 따르는것을 볼 수 있다
그럼 기존의 허니컴 구조는? 인간의 시신경과 같은 맥락으로 볼 수 있었던 그것을 버릴것인가?
설마 허니컴구조와 포베온구조의 혼합이라면.... 가능하려나?그럴 필요가 없나?
확실한것은 포베온센서보다 한층 더 진보된 방식이라는것인데, 얼마나 후지화 할 것인지가 궁금하다(후지에서 개발했는데 왠 후지화? ^^;;)

기사가 실린지 2년이다 그때 당시에 접했을 반응은 대단하다. 어서 나왔으면 좋겠다 등이겠지만
시간이 흐른 지금은 이녀석이 얼마나 진전되었는지는 모르나 왠지 모르게 곧 나올것 같아 괜히 설레인다
감히 바라는것이지만 1:1 풀프레임 사이즈 CMOS로 나와주었으면 좋겠다
개발 완료단계인지 아닌지는 모르나 꾸준한 연구로 기막힌 녀석을 탄생키겨주길 간곡히 바란다


후지필름 화이팅

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