총알의 속도는 400m/s이며, 처음 발사 시에는 900~1,000m/s가 넘는다. 이는 시간당 3,600km으로 약 마하 3에 해당한다. 탄도학과 같이 극도로 빠른 움직임을 촬영하기 위해선 일반적으로 기록 속도를 높이고 해상도를 낮춘다. 하지만 중요한 이벤트 정보는 낮춘 해상도 범위 밖에서 진행되곤 한다. 이를 방지하기 위해선 10만fps에서 30만fps 정도의 촬영 속도를 확보해야 한다.
과학 영화 분야에서 고속 촬영 전문 제작업체로 주목받는 시네스피드(CineSpeed)는 Phantom TMX 7510으로 총알을 고속 촬영함으로써 총알의 회전 속도를 확인할 수 있었다. 라이언 맥클린타이어(Ryan Mclntyre) 시네스피드 대표는 “Phantom TMX 7510 덕분에 탄도학 관련 영상을 촬영할 수 있었다. 이 고속카메라는 총구에서 발사되는 총알을 선명하고 디테일하게 찍히도록 하는 초근접 촬영을 지원한다”고 밝혔다.
이번 호에선 탄도학 분야에서 촬영 속도, 해상도, 광감도에서 우수성을 두루 갖춘 Phantom TMX 7510 초고속카메라를 소개한다.
Fast 옵션으로 초당 1.75백만장 촬영 가능
미국 비전리서치가 제작한 Phantom TMX 7510 고속카메라는 초고해상도에서 빠른 촬영속도를 제공한다. 초당 75기가픽셀의 처리속도로 풀해상도 1280×800에서 초당 7만6,000장까지 제공하고, 해상도 1280×192에서는 초당 30만장 이상을 촬영한다. 데이터 관리를 염두에 두고 설계된 이 고속카메라는 최대 512GB메모리와 8TB CineMag 보안 저장 디바이스를 제공한다. 빠른 데이터 전송을 위해 카메라와 같이 10Gb 이더넷을 지원한다.
Fast 옵션으로 초당 1.75백만장 이상을 초고속 촬영할 수 있으며, 95ns(나노초, 10억분의 1초) 의 최소 노출속도를 수행할 수 있다. 1백만장 이상의 속도로 촬영했을 때의 해상도는 작은 편이어서 모든 과학 분야에서 사용하긴 어렵지만, 1280×32 해상도에선 보다 광범위한 응용분야에서 활용할 수 있다. 특히 시네스피드 프로덕션 팀은 탄도학 시험부터 DIC (Digital Image Correlation, 특정 집단의 패턴 변화를 추적 및 측정) 분석까지 다양한 분야에서 깨끗하고 디테일한 탄도 이미지를 캡처할 수 있었다.
나노초 단위 최소 노출시간 지원
탄도학 분야에선 숨겨진 아티팩츠(Artifacts, 일종의 모션 블러)를 남기지 않고 순간을 잡아낼 수 있는 아주 빠른 노출시간을 갖춘 고속카메라가 필요하다. 그와 동시에 이 고속카메라는 고대비 이미지 산출을 위해 충분한 광량을 캡처할 수 있어야 한다.
Phantom TMX 7510은 1㎲ 최소 노출시간을 제공하고, Fast 옵션으로 95ns(나노초, 10억 분의 1초) 최소 노출시간도 지원한다. 이런 짧은 노출시간은 보통 픽셀이 빛을 받는 찰나의 순간에 보충해야 하지만, 이 고속카메라는 BSI 센서 기술을 사용해 이 문제를 해결했다.
BSI 센서 덕분에 TMX 고속카메라 운영자는 더 이상 촬영속도, 해상도, 광감도 중 하나를 선택할 필요가 없다. 이 센서는 효율적인 빛 캡처를 통해, 전례 없이 조화로운 해상도와 속도를 산출한다.
