연구실이나 실험 환경에서 사용하는 카메라는 일반적인 디지털카메라와는 조금 다른 기준으로 선택해야 합니다.

특히 형광처럼 빛이 약한 대상을 관찰하거나 현미경으로 미세한 변화를 촬영할 때는 카메라의 감도와 노이즈, 촬영 속도 등을 함께 살펴보는 것이 중요합니다.

이러한 연구·실험용 카메라를 찾다 보면 하마마츠 카메라(Hamamatsu Camera)​와 ORCA 시리즈를 접하게 됩니다.

하마마츠 카메라는 어떤 카메라일까?

하마마츠 포토닉스는 광검출기와 이미지 센서, 카메라 등 다양한 광학·이미징 관련 제품을 개발하는 기업입니다.

과학용 카메라는 일반적인 사진 촬영보다 실험에서 발생하는 빛을 정밀하게 검출하고 기록하는 것에 초점을 둔 제품입니다.

따라서 단순히 화소 수만 보는 것이 아니라 약한 빛을 얼마나 잘 검출하는지, 이미지에 발생하는 노이즈가 어느 정도인지, 빠르게 변화하는 현상을 얼마나 빠르게 촬영할 수 있는지 등을 확인하는 것이 좋습니다.

하마마츠 ORCA 시리즈

하마마츠 카메라 중 대표적인 제품군으로 ORCA 시리즈가 있습니다.

ORCA 시리즈에는 ORCA-Spark, ORCA-Fusion, ORCA-Fusion BT, ORCA-Flash4.0 등 다양한 과학용 카메라가 있으며, 제품마다 감도와 속도, 센서 특성이 다르게 구성됩니다.

그중 ORCA-Fusion BT C15440-20UP는 과학용 sCMOS 카메라로, 미약한 빛을 촬영해야 하는 연구 환경에서 활용할 수 있는 제품입니다.

ORCA-Fusion BT의 특징

ORCA-Fusion BT는 낮은 읽기 노이즈와 높은 양자효율, 빠른 촬영 속도​를 주요 특징으로 합니다. 또한 Back-thinned 센서를 적용해 빛을 효율적으로 받아들이도록 설계되었습니다.

쉽게 말하면 빛이 충분하지 않은 환경에서도 작은 신호를 최대한 놓치지 않고 촬영하는 데 초점을 둔 카메라라고 볼 수 있습니다.

C15440-20UP 모델은 2304 × 2304 유효 화소와 6.5 μm × 6.5 μm 픽셀 크기를 갖추고 있으며, 550 nm에서 최대 95%의 양자효율이 제시되어 있습니다.

어디에 활용할 수 있을까?

과학용 카메라는 다양한 연구 환경에서 활용됩니다.

형광 현미경 : 약한 형광 신호 관찰

생명과학 연구 : 세포 및 생체 시료의 변화 촬영

저조도 이미징 : 미세한 광 신호 촬영

광학 실험 : 레이저 및 다양한 광학 시스템 관찰

빠른 현상 촬영 : 시간에 따라 변화하는 현상 기록

특히 형광 현미경이나 저조도 이미징처럼 빛이 약한 환경에서는 카메라의 감도와 양자효율, 읽기 노이즈 등이 중요한 선택 기준이 됩니다.

과학용 카메라를 선택할 때 확인할 것

사용 목적에 맞는 카메라를 선택하려면 다음 항목을 먼저 확인하는 것이 좋습니다.

1. 촬영하려는 빛의 파장

가시광인지 근적외선인지에 따라 필요한 센서가 달라질 수 있습니다.

2. 촬영 대상의 밝기

어두운 대상을 촬영한다면 감도와 양자효율, 읽기 노이즈를 확인해야 합니다.

3. 필요한 촬영 속도

빠르게 움직이는 대상을 촬영한다면 프레임 속도와 데이터 전송 방식도 중요합니다.

4. 현미경 및 광학 장비와의 호환성

사용 중인 장비와 연결할 수 있는 마운트와 인터페이스를 확인해야 합니다.

하마마츠 카메라는 일반적인 사진 촬영용 카메라와 달리 연구와 실험에서 발생하는 미세한 광 신호를 관찰하고 기록하기 위한 과학용 카메라라는 점에서 차이가 있습니다.

특히 ORCA-Fusion BT와 같은 sCMOS 카메라는 형광 현미경, 저조도 이미징, 생명과학 연구, 광학 실험 등 다양한 환경에서 활용할 수 있습니다.

과학용 카메라를 알아볼 때는 화소 수뿐만 아니라 촬영 대상의 밝기, 파장, 촬영 속도, 노이즈 특성, 장비와의 호환성​까지 함께 확인하는 것이 좋습니다.