한국과학기술원(KAIST)은 바이오·뇌공학과 정기훈 교수 연구팀이 고해상도의 4D 영상을 구현할 수 있는 초박형 라이트필드 카메라를 개발했다고 4일 밝혔다.

라이트필드 카메라는 곤충의 시각 구조를 본떠 미세렌즈와 대물렌즈를 결합해 만든 카메라이다.

한 번 촬영으로 빛의 공간과 방향 등 4차원 정보를 동시에 획득할 수 있다.

하지만 미세렌즈 배열로 인해 빛이 겹쳐 일어나는 광학 크로스토크(영상 겹침) 현상 때문에 해상도가 떨어진다는 단점이 있다.

연구팀은 나노미터(㎚·10억분의 1ｍ) 두께의 광 흡수 구조를 미세렌즈 배열 사이에 삽입, 해상도를 높이는 데 성공했다.

200㎚ 두께의 금속-유전체-금속 박막으로 이뤄진 광 흡수층을 렌즈 사이에 배치, 입사하는 빛을 완전히 흡수해 크로스토크를 제거하는 데 성공했다.

또 대물렌즈와 미세렌즈 사이의 거리를 2.1㎜ 수준으로 줄여 전체 5.1㎜ 두께의 얇은 라이트필드 카메라를 개발했다. 현재까지 개발된 라이트필드 카메라 중 가장 얇은 수준이다.

정기훈 교수는 "매우 얇으면서도 해상도가 높은 라이트필드 카메라를 제작하는 원천 기술을 개발했다"며 "의료용 내시경과 가상현실·증강현실 카메라 등 다양한 분야에 활용할 수 있을 것"이라고 말했다.

이번 연구 결과는 국제 학술지 '어드밴스드 옵티컬 머티리얼즈'(Advanced Optical Materials) 지난달 20일 자에 실렸다.