대상물을 찍는데 카메라의 렌즈는 필수라고 생각돼 왔다. 사물을 포착하고 빛을 조절하며 원근을 살리려면 렌즈를 조작해야 한다.

하지만 카메라 사용자들에게 렌즈는 고민거리다. 일단 무게가 나가고 깨끗한 상태를 유지하도록 관리가 필요하다.

렌즈가 없다면 보다 신속하게 대상물을 포착해 사진을 찍고 사후관리에 드는 노력도 덜하다.

하지만 렌즈 없는 카메라가 가능할까?

일본 도쿄대 연구원들이 그 실마리를 잡았다고 <파퓰러 사이언스>가 11일(현지 시간) 전했다.

렌즈 없는 카메라에 대한 연구는 새로운 시도는 아니다. 그러나 지금까지의 연구 결과는 이미지를 포착하고 그 영상을 구현하는데 너무 많은 시간이 걸려 실용성을 인정받지 못했다.

‘도쿄 테크’의 연구팀은 인공지능을 활용한 기존의 합성신경망(Convolutional Neural Network) 방식으로는 고품질의 이미지를 얻지 못한다고 물리학 전문 매체인 Phys.org에 말했다.

CNN은 피사체를 각각의 픽셀로 나눠 인식하고 반복적인 계산을 통해 각 픽셀을 인근 픽셀과의 관계로 구분한다.

그러나 이 방식은 시간이 걸리고 픽셀간의 간섭현상이 발생하는 문제점이 있다.

도쿄대 연구팀은 이 방식 대신에 자신들이 ‘계층적’ 방식이라고 표현한 ViT(Vision Transformer) 기술을 개발했다.

CNN이 개체의 픽셀 정보에 의존하는 반면 ViT는 이미지 전체를 캡처해 실시간으로 고품질 이미지를 생성할 수 있다고 한다.

도쿄 테크의 야마구치 마사히로 교수는 “렌즈가 없는 카메라는 초소형이 될 수 있으며 이는 우리의 상상을 초월하는 새로운 응용이 가능할 것”이라고 말했다.

주 연구원인 시우이 판은 “렌즈 없는 카메라의 목표는 작지만 강력한 기능을 갖추도록 하는 것”이라면서 “우리가 차세대 이미징 및 센싱 솔루션의 새로운 방향을 주도할 수 있게 돼 매우 기쁘다”고 했다.