Image stitch, Sensor stitch란 무엇일까요? 스티치(Stitch)는 우리말로 ‘바느질하다’ 혹은 ‘꿰매다’라는 뜻입니다. 그렇다면 이 ‘바느질’이 어떻게 카메라 기술에 쓰일까요?
Stitching 기술은 카메라 해상도를 증가시키는데에 활용됩니다. 반도체의 경우 더 작게 만드는 것이 핵심이지만, 이미지 센서의 핵심은 센서를 더 크게 만드는 것입니다.
날이 갈수록 산업용 카메라뿐만 아니라 일반 디지털 카메라에서 높은 해상도에 대한 요구가 커지고 있습니다. 그에 맞추어 이미지센서 제조사는 더 높은 해상도의 이미지센서를 개발하고 있습니다. 이미지 센서의 해상도를 높이는 방법은 크게 2가지가 있습니다. 자세히 알아볼까요?
1. 일대일 노광 방식
이미지센서 공정 중에 반도체 주요 공정인 ‘노광’ (lithography)이 있습니다. 노광 공정은 마스크에 빛을 통과시켜 웨이퍼에 회로를 그려 넣는 공정입니다. 일대일 노광 방식은 말 그대로 웨이퍼와 마스크를 1:1 비율로 노광 시켜 웨이퍼에 회로를 그려 넣습니다. 이 방식의 단점은 최소 치수가 더 커지고 그만큼 정확도가 떨어질 수 있습니다.
2. Sensor Stitch 방법
스티칭 방식은 센서를 붙인다고 이해하시면 됩니다. 5:1 비율 혹은 그 이상의 마스크를 사용하여 웨이퍼에 여러 번 노광하는 방식입니다. Readout Register, amplifier 및 접합부는 분리하고 Pixel Array 영역만 여러 번 찍습니다. 그러고 난 후 Pixel Array 주변 회로를 이어 붙입니다(Figure 1,2참고). 이렇게 여러 번 찍은 만큼 해상도는 늘어나는데, 이 작업은 생각만큼 쉽지가 않습니다. µm 단위의 오차도 허용하면 안되기 때문입니다. 따라서 센서 디자이너, 공정 엔지니어, 이미징 엔지니어의 엄청난 협력과 노력이 필요합니다.
하지만 아무리 노력을 해도 어쩔 수 없는 것이 있습니다. Pixel Array를 아무리 정교하게 맞춰서 노광시킨다 해도 여러 번 찍는 동안 약간의 틀어짐이 생길 수 있습니다(Figure 3 참고). 이러한 틀어짐으로 인해 희미한 경계선이 출력 영상에서 나타날 수 있습니다(Figure 4 참고). 이러한 현상을 ‘스티치 현상’이라 합니다.
이 경계선은 민감한 검사를 하는 어플리케이션에서는 치명적일 수 있습니다. 하지만 뷰웍스의 카메라는 이러한 경계선을 제거하는 이미징 기술이 있습니다. 이 기술을 이용하여 깔끔한 영상을 얻을 수 있습니다(Figure 5,6 참고).
뷰웍스의 스티치 보정 기술
CCD 29MP 센서의 경우 이미지 성능은 좋지만 stitch에 따른 경계선이 나타납니다. 그래서 많은 카메라 제조사들이 소프트웨어 기술력으로이를 해결하려고 합니다. 하지만 stitch 보정 기능으로 스티치 경계선을 완벽하게 보정하는 것은 쉽지 않은 일입니다.
뷰웍스의 스티치 보정이 탑재된 VN-29MC, VP-29MC, VNP-29MC 은 스티치 경계선을 완벽하게 제거하여, 까다로운 애플리케이션 조건에서도 완벽한 성능을 보여줍니다.
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