세계 최대 카메라 World's largest camera: 3.1 gigapixels for epic timelapse panos of the universe

 

세계 최대 카메라: 

3.1기가픽셀로 우주의 장대한 타임랩스 파노라마 촬영 가능

센서 부문에서 최고의 승자가 나왔습니다. 

LSST 카메라는 세계에서 가장 큰 천문 카메라입니다. 참고로, 풀프레임 센서보다 350배 이상 큽니다.

 

Jacqueline Ramseyer Orrell/SLAC 국립 가속기 연구소

더글러스 애덤스의 『은하를 여행하는 히치하이커를 위한 안내서』에 따르면, "우주는 크다. 정말 크다. 얼마나 광대하고, 어마어마하고, 정신이 아찔할 정도로 큰지 믿을 수 없을 것이다. 약국까지 가는 길은 멀다고 생각할지 모르지만, 우주에 비하면 아무것도 아니다."

우주 지도 제작용 카메라도 마찬가지입니다. 풀프레임 카메라가 크다고 생각할 수도 있지만, 최근 미국 에너지부 산하 SLAC 국립 가속기 연구소에서 완성한 레거시 시공간 탐사(LSST) 카메라에 비하면 아무것도 아닙니다.

소형차만 한 크기라고 표현되는 것을 보셨을지도 모르지만, 사실 그런 표현은 과소평가된 것입니다. SLAC은 사진에서 볼 수 있는 모든 숫자를 가져와서 각각을 훨씬 더 크게 확대한 후, 암흑 물질과 암흑 에너지를 이해하는 데 도움이 되기를 바라는 스티칭 타임랩스 촬영에 착수했습니다.

많은 천체 및 우주 프로젝트와 달리 LSST는 분명히 카메라입니다. 기계식 셔터, 렌즈, 후면 장착 슬롯인 필터가 있습니다.

 

이미지: Chris Smith / SLAC 국립 가속기 연구소

SLAC 직원 물리학자이자 LSST 카메라 통합 및 테스트 과학자인 앤디 라스무센에게서 더 자세한 내용을 들었습니다.

LSST는 3,100만 화소 이미징 표면을 가지고 있습니다. 이 표면은 189개의 개별 센서로 구성된 배열이며, 각 센서는 41 x 40mm 크기의 16.4MP CCD입니다. 이 센서들은 각각 일반 소비자용 중형 포맷 센서보다 크며, 이들을 모두 배치하면 634mm(24.9인치)의 이미징 서클을 제공합니다. 이는 집에서 촬영하는 사람들에게는 0.068배의 크롭 팩터입니다.

각 픽셀의 크기는 10μm로, 24MP 풀프레임 센서의 픽셀 면적보다 약 3배 크고, 26MP APS-C, 61MP 풀프레임 또는 100MP 44 x 33 중형 포맷 모델의 픽셀 면적보다 7배 큽니다.

이 거대한 센서를 활용하기 위해 LSST는 3매의 렌즈를 사용하는데, 그중 하나는 기네스 세계 기록에 "세계 최대 고성능 광학 렌즈"로 등재되어 있습니다. 전면 렌즈의 지름은 1.57m(5.1피트)이고, 나머지 두 렌즈는 지름 1.2m(3.9피트)에 너비 72cm(2.4피트)에 불과합니다. 이 어셈블리 뒤에는 76cm(2.5피트) 필터 6개 중 하나를 장착하여 카메라가 특정 파장의 빛만 포착할 수 있도록 합니다.


카메라가 포착한 하늘의 1000개 영역에 대한 일련의 이미지를 촬영한 후 일반적으로 교체되는 6개의 76cm(2.5피트) 필터 중 하나입니다.

 

사진: Jacqueline Ramseyer Orrell/SLAC 국립 가속기 연구소

이 카메라는 유효 초점거리 10m의 망원경에 장착되어 3.5도의 대각선 화각(풀프레임 기준으로 환산하면 약 682mm 렌즈)을 제공합니다. 라스무센은 이를 다음과 같이 설명합니다. "주경의 외경은 8.4m입니다. 두 개를 나누면 시스템이 f/1.2로 작동하는 이유가 됩니다."

이는 f/0.08에 해당합니다(2의 제곱근 배수를 기억하지 못한다면 약 8단계 더 많은 빛이 필요합니다).

각 16MP 칩에는 16개의 판독 채널이 있으며, 이는 개별 증폭기로 연결됩니다. 각 증폭기는 초당 500k 픽셀의 속도로 판독되므로 2초가 걸립니다. 3216개의 채널은 모두 동시에 판독됩니다. 칩은 암전류를 낮추기 위해 -100°C(-148°F)의 온도로 유지됩니다. 라스무센은 초당 0.01개 미만의 전자/픽셀이라는 수치를 제시합니다.

하지만 이 카메라는 단순히 초고해상도 이미지를 촬영하는 데에만 사용되는 것이 아닙니다. 여러 장의 파노라마 사진을 이어붙인 타임랩스 시리즈 촬영에도 활용될 예정입니다.

 

World's largest camera: 3.1 gigapixels for epic timelapse panos of the universe
https://www.dpreview.com/news/3829200267/world-s-largest-camera-3-1-gigapixels-for-epic-timelapse-panos-of-the-universe

 

https://youtu.be/8We0FtSJ6D4