SWIR 이미징에서 결함 대비를 지키는 것은 조명과 조리개다

OPTICS

실리콘이 멈추는 1.1 μm 너머로 파장을 옮기면 가시광에서 숨던 결함이 드러나지만, 그 대비를 지키는 일은 조명 얼룩과 조리개가 맡습니다.

인쇄 필름을 붙인 투명 사출 커버를 예로, SWIR 이미징에서 필름 들뜸과 물기와 이물이 각각 얼마나 진하게 보이는지 계산했습니다.

읽는 시간 약 18분

1,107 nm는 실리콘 화소가 빛을 전기로 바꿀 수 있는 가장 긴 파장입니다. 실리콘의 밴드갭¹ 1.12 eV를 파장으로 바꾼 값이라, 가시광 카메라는 이 언저리에서 감도가 바닥나고 그 너머는 아예 보지 못합니다. 제목의 1 μm 장벽은 이 경계를 가리킵니다. 그 너머 약 0.9~1.7 μm 대역의 단파장 적외선(short-wave infrared, SWIR)²에서는 같은 재질이 가시광과 다른 얼굴을 보여서, 가시광 화면에 대비가 없던 결함이 드러나기도 합니다.

검사 대상으로는 인쇄 필름을 안쪽에 넣고 수지를 사출해 붙인 투명 PC 커버, 이른바 필름 인서트 사출(film insert molding)³ 부품을 놓습니다. 커버와 필름의 굴절률을 1.5로 두면(가정) 면마다 4 % 안팎이 반사되고, 가시광 화면은 필름의 인쇄 무늬가 덮습니다. 그 아래에서 필름이 들뜬 자리, 세척 뒤 남은 물기, 수지 속 100 μm 이물은 인쇄 무늬에 섞여 사라지죠. 이런 결함이 조립 뒤에 드러나면 커버째 바꿔야 하고, 그때는 이미 다른 부품의 원가까지 얹힌 뒤입니다.

파장을 바꾸면 대비는 돌아오지만, 돌아온 대비가 몇 퍼센트인지는 재질과 결함의 물리가 정합니다. 제가 이 커버에서 따져 보려는 것은 SWIR에서 들뜸과 물기와 이물이 각각 몇 퍼센트로 보이고, 그 숫자를 화소와 조명과 렌즈가 얼마나 지켜 주느냐입니다.

실리콘 화소가 멈추는 1,107 nm

SWIR 화소는 실리콘 대신 밴드갭이 더 작은 반도체로 빛을 받습니다. 산업용 SWIR 카메라에 흔한 InGaAs⁴는 밴드갭 0.75 eV로 차단 파장이 1,653 nm이고, 게르마늄은 0.66 eV로 1,879 nm까지 갑니다. SWIR 카메라의 감도 대역이 대개 1.7 μm 언저리에서 끝나는 까닭이 이 숫자에 있습니다. 다만 빛을 받는 층만 바뀌고 신호를 읽는 회로는 여전히 실리콘이라, 두 층을 어떻게 잇느냐가 화소 크기를 정해 왔습니다.

열화상과 헷갈리기 쉽지만 SWIR는 반사광과 투과광을 보는 대역입니다. 8~14 μm를 보는 열화상(LWIR)은 물체가 스스로 내는 열복사를 찍어 조명이 필요 없는 대신 온도 차이만 얻습니다. 상온 물체가 1.5 μm 언저리에서 내는 복사는 무시할 만큼 약해서 SWIR 검사는 반드시 SWIR 조명을 켜야 하고, 그 대가로 가시광 카메라와 같은 방식의 반사와 투과 영상을 얻어요. 조명이 곧 신호입니다. 조명 설계가 성패를 가른다는 점에서 SWIR는 머신비전의 문법을 그대로 따르는 대역입니다.

물질이 갈리는 방식도 바뀝니다. 물의 흡수 계수⁵는 1,449 nm에서 31.5 /cm로, 1,199 nm의 1.26 /cm보다 25배 큽니다(Segelstein 1981 자료). 그래서 젖은 자리는 1,450 nm 화면에서 어둡게 가라앉고 1,200 nm 화면에서는 거의 그대로입니다. 물만 두 화면에서 다르게 보입니다. 실리콘은 반대로 1,107 nm 너머에서 투명해져 웨이퍼 속을 들여다보는 창이 됩니다. 실리콘 공정 위에 SWIR 화소를 올리려는 시도도 이어져 왔고, 아래 표는 그 흐름과 SWIR 영상의 오래된 쓰임을 보여 주는 특허들입니다.

특허 번호	명칭	권리자 (원출원인)	우선일 · 등록일
US 11,063,079 B2	Germanium based focal plane array for the short infrared spectral regime	TriEye Ltd.	2018-01-09 · 2021-07-13
US 12,100,725 B2	Germanium based focal plane array for the short infrared spectral regime (같은 계열 연속 출원)	TriEye Ltd.	2018-01-09 · 2024-09-24
US 7,655,908 B2	Enhanced vision system sensitive to infrared radiation	Teledyne FLIR, LLC (FLIR Systems, Inc.)	1999-03-05 · 2010-02-02

TriEye의 두 특허는 같은 출원 계열로, 피라미드 모양 실리콘 받침의 좁은 꼭대기에 게르마늄 포토다이오드를 올려 SWIR를 감지하는 화소 구조와 그 제조 방법을 다룹니다. 이 구조를 칩 위에 되풀이하면 실리콘 기반의 SWIR 화소 배열이 됩니다. FLIR의 특허는 2 μm 미만에 감도가 있는 영상기로 전등 광원을 주로 잡고, 3 μm 이상 영상기가 찍은 지형과 활주로 같은 배경과 합쳐 조종사용 화면 하나로 보여 주는 항공기용 시스템으로, 우선일이 1999년입니다. 센서 쪽 사정이 어떻든 검사 설계의 출발점은 결함이 만드는 대비가 몇 퍼센트인지이고, 커버의 인쇄 필름이 들뜬 자리부터 셉니다.

인쇄가 옅어진 자리에서 들뜸은 7.7 % 어두워진다

가시광에서 인쇄 무늬가 들뜸을 덮는 까닭은 잉크의 안료와 염료가 가시광을 흡수하고 흩기 때문입니다. 유기 안료와 염료 가운데 상당수는 SWIR에서 흡수가 줄어 무늬가 옅어지지만, 카본블랙처럼 넓은 대역을 흡수하는 잉크는 SWIR에서도 검게 남습니다. 잉크가 갈림길입니다. 어느 잉크가 얼마나 옅어지는지는 성분표를 읽는 것보다 실제 인쇄 샘플을 1,200 nm와 1,450 nm에서 찍어 보는 쪽이 빠르고, 그 효과는 샘플 테스트 전 확언 불가입니다.

인쇄가 옅어지면 들뜸은 투과 화면에서 공기층이 만든 그림자로 나타납니다. 필름과 수지 사이에 공기 틈이 생기면 빛이 지나는 경계면이 두 개 늘고, 굴절률 1.5 경계면은 프레넬 반사⁶로 각각 4 %씩 빛을 되돌려 보냅니다. 두 면 사이를 오가는 빛까지 더하면 투과율은 92.3 %, 들뜬 자리가 주변보다 7.7 % 어두워집니다. 틈이 빛이 스스로 간섭할 수 있는 거리인 결맞음 길이보다 두꺼울 때의 값이고, 대역폭 100 nm짜리 1,450 nm LED라면 그 길이가 약 21 μm입니다.

틈이 그보다 훨씬 얇으면 두 면의 반사가 간섭해서 대비가 틈 두께에 따라 출렁입니다. 계산하면 0.1 μm 틈은 550 nm에서 12.6 % 어두워지지만 1,450 nm에서는 3.0 %에 그치고, 0.05 μm 틈은 4.8 %와 0.8 %입니다. 얇은 들뜸은 오히려 가시광에서 더 진하게 보이는 거예요. 직관과 반대입니다. 그래서 저는 이 커버에서 SWIR의 몫을 들뜸을 진하게 만드는 일보다 인쇄를 지우는 일로 봅니다. 인쇄 너머가 보여도 0.1 μm 아래로 얇게 붙은 들뜸은 3 %도 안 되는 신호라, 그 신호를 무엇이 가리는지가 남은 문제입니다.

물기는 두 파장의 비로, 들뜸은 한 파장으로 본다

물기는 들뜸과 다른 방법으로 잡습니다. 1,450 nm와 1,200 nm에서 물의 흡수가 25배 다르니, 두 화면을 나눈 비율 영상에서 물기만 어둡게 남습니다. 두께 10 μm 물기는 1,450 nm에서 빛을 3.1 %, 1,200 nm에서 0.13 % 삼켜 비율로 3.0 % 내려갑니다. 비율 영상의 잡음을 0.5 %로 두고 그 세 배인 3σ⁷를 판정선으로 잡으면, 두께 약 5 μm 물기부터 잡힙니다.

같은 비율 영상은 들뜸을 지워 버립니다. 공기 틈의 프레넬 반사는 파장에 거의 무관해서 두 화면에서 똑같이 7.7 % 어두워지고, 나누면 1이 되거든요. 백라이트 얼룩처럼 두 파장에 똑같이 걸린 변화도 함께 사라집니다. 다만 두 파장의 LED가 서로 다른 소자라 빛이 퍼지는 모양이 조금씩 다르면, 그 차이는 나눗셈 뒤에 얼룩으로 남습니다.

그래서 판정은 화면 두 장을 나눠 맡깁니다. 들뜸과 이물은 물 흡수가 약한 1,200 nm 한 장에서 찾고, 물기는 비율 영상에서 찾습니다. 1,450 nm 한 장으로 다 보려고 하면 물기와 들뜸이 둘 다 어둡게 나와 이름을 가를 수 없습니다. 두 장이 필요합니다. 제 기준으로 SWIR 투과 검사의 판정 설계는 파장마다 어떤 결함을 맡길지 정하는 표에서 시작합니다.

화소 3.45 μm는 1,450 nm의 회절 안에 들어간다

결함이 몇 퍼센트로 보이는지를 셌으니 몇 칸에 담기는지를 셀 차례입니다. Sony가 2023년 11월 28일 발표한 IMX992는 InGaAs 수광층과 실리콘 판독 회로를 Cu-Cu 접속⁸으로 이어 화소를 3.45 μm로 줄인 5.32 MP 센서로, 2,592 × 2,056 px에 0.4~1.7 μm 대역을 받습니다. 가시광과 SWIR를 한 센서로 받을 수 있다는 뜻이라, 조명만 바꿔 같은 광축에서 두 장을 얻는 설계도 가능합니다.

100 μm 이물을 3칸 이상에 담는 것이 제 기준이라 화소 하나는 커버 위에서 33.3 μm 이하여야 하고, 2,592 px로 얻는 시야는 86.4 × 68.5 mm입니다. 시야를 120 mm로 넓히면 화소가 46.3 μm가 되어 이물은 2.2칸에 그칩니다. 기준에 못 미칩니다. 35 mm 렌즈로 배율 0.1035배를 만들면 렌즈에서 커버까지 WD⁹는 약 373 mm입니다(얇은 렌즈 근사).

칸 수만 보면 충분해 보이지만 파장이 길어진 만큼 렌즈의 회절이 커집니다. 1,450 nm에서 F/4 렌즈의 에어리 원반¹⁰ 지름은 2.44 × 1.45 × 4로 14.2 μm, 화소 4.1칸입니다. 번짐이 화소보다 큽니다. 같은 F/4라도 550 nm에서는 5.4 μm였던 번짐이 2.6배로 커진 셈이죠. 불투명한 100 μm 이물을 이 번짐과 화소 크기까지 넣어 계산하면 가장 어두운 화소가 배경보다 77 % 어둡고, 550 nm였다면 91 %입니다. F/5.6으로 조이면 60 %, F/2.8로 열면 85 %가 됩니다.

숫자로 보면 회절이 이물을 놓치게 만들지는 않지만, 어둡기를 깎아 판정선과의 거리를 줄입니다. 저라면 이 커버에서 조리개를 F/4보다 조이지 않고, 커버 두께 안의 이물을 모두 덮을 피사계 심도¹¹가 F/4에서 약 5.7 mm라는 점을 함께 확인합니다. 렌즈는 SWIR 대역에서 투과율과 초점이 검증된 제품이어야 합니다. 가시광용 렌즈를 그대로 쓰면 코팅이 SWIR를 깎고, 초점도 파장에 따라 밀립니다.

조명 얼룩은 나눗셈으로 지운 뒤에도 남는다

투과 검사에서 백라이트의 얼룩은 결함과 같은 모양으로 화면에 찍힙니다. 균일도가 ±10 %인 백라이트 위에서 7.7 % 어두운 들뜸은 얼룩의 골짜기와 구분되지 않고, 0.1 μm 들뜸의 3 %는 말할 것도 없습니다. 그림은 같은 들뜸 신호가 두 백라이트 위에서 어떻게 달라지는지를 그린 개념도입니다.

위쪽 곡선의 ±2 % 백라이트에서는 들뜸 자리가 움푹 꺼진 골로 보이고, 아래쪽 ±10 % 물결에서는 같은 골이 물결 한가운데에 묻힙니다. 그림의 3~5 %는 틈이 얇아 간섭이 섞인 경우에 가깝고, 틈이 두꺼우면 7.7 %까지 커집니다. 얼룩을 지우는 표준 방법은 플랫필드 보정¹²으로, 결함 없는 기준 영상으로 나누어 백라이트의 모양을 걷어 냅니다.

나눗셈이 얼룩을 완전히 지운다면 하드웨어 균일도를 따질 필요가 없겠지만, 기준 영상을 찍은 뒤 LED의 온도와 노화로 얼룩의 모양이 조금씩 바뀔 수 있습니다. 그 변화가 얼룩 크기의 20 %라고 치면 ±10 % 백라이트는 보정 뒤에도 ±2 %가 남고, ±2 % 백라이트는 ±0.4 %만 남습니다. 7.7 % 신호에 ±2 % 얼룩이면 여유가 4배에 못 미치고, 0.1 μm 들뜸의 3 %는 얼룩과 같은 크기가 됩니다. 그러면 둘을 가를 수 없습니다. 제가 ±2 % 균일도를 하드웨어 사양으로 못 박는 까닭이 여기에 있고, 소프트웨어 보정이 조명 얼룩을 대신할 수는 없습니다.

조도 예산이 빠듯할 때 확산판을 두껍게 해 균일도를 사면 빛이 깎이고, 노출을 늘리면 택트가 깎이죠. 둘 다 값을 치릅니다. 저라면 발광면을 시야 86.4 × 68.5 mm보다 한 둘레 크게 잡아, 가장자리에서 밝기가 처지는 구간을 시야 밖으로 밀어내는 쪽을 고릅니다. 두 파장 LED를 한 판에 섞어 배치할 때는 두 빛이 퍼지는 모양을 맞추는 일이 물기 판정의 바닥을 정합니다.

커버 한 장을 위한 SWIR 셋업 표

앞의 숫자를 한 표에 모으면 파장마다 맡는 결함과 그 결함을 지키는 하드웨어 조건이 한눈에 겹칩니다. 이물과 들뜸과 물기가 각각 다른 대비와 다른 판정선을 갖는다는 점이 표의 줄을 나눕니다.

항목	기준값	조건 · 근거	풀어 쓰면
① 최소 불량 크기 (μm)	이물 직경 100 μm, 필름 들뜸 500 × 500 μm, 물기 직경 200 μm · 두께 5 μm	이물 3칸(33.3 μm/px). 들뜸 대비 7.7 %(두꺼운 틈)~3.0 %(0.1 μm 틈, 1,450 nm). 물기 10 μm에 비율 3.0 %	결함마다 어두워지는 정도가 다르다
② 조명	1,200 nm와 1,450 nm 투과 백라이트, 균일도 ±2 % 이내(보정 전 실측), 시야보다 한 둘레 큰 발광면	얼룩 모양 변화를 20 %로 가정하면 보정 뒤 ±0.4 %. 두 LED의 퍼짐 차이는 비율 영상에 남음	얼룩은 나눗셈으로 다 지워지지 않는다
② 카메라 · 렌즈 · WD	IMX992급 5.32 MP (2,592 × 2,056 px, 3.45 μm, 0.4~1.7 μm), 35 mm SWIR 대응 렌즈 F/4, 시야 86.4 × 68.5 mm	WD 약 373 mm 확보 필요(얇은 렌즈 근사). 1,450 nm 에어리 지름 14.2 μm(4.1칸), 피사계 심도 약 5.7 mm	화소보다 회절 번짐이 크다
③ 알고리즘 파라미터	파장별 플랫필드 보정, 1,200 nm 단일 영상(이물 · 들뜸), 1,450 / 1,200 비율 영상(물기)	판정선 3σ(정상품 30장으로 σ 재추정), 이물 연결 영역 9칸 이상, 들뜸 연결 영역 100칸(약 0.11 mm²) 이상	파장마다 맡는 결함이 다르다

이 표가 말하는 첫 번째 사실은 카메라를 바꿔도 ② 조명의 ±2 %를 지키지 못하면 0.1 μm 들뜸의 3 % 신호가 얼룩과 같은 크기로 남는다는 점입니다. 반대로 이물은 회절로 어둡기가 77 %까지 깎여도 판정선과 거리가 넉넉해서, 조리개를 F/4에 묶어 두는 것으로 지킬 수 있습니다. 물기는 두 LED의 퍼짐 모양을 맞추는 일이 판정선을 정합니다.

SWIR가 맞지 않는 자리도 분명합니다. 결함이 표면의 긁힘이나 찍힘처럼 모양에만 있다면 투과의 이점이 없어서 가시광의 비스듬한 조명이나 편향 측정이 낫습니다. 조도 예산이 빠듯한 짧은 택트에서는 SWIR 조명이 노출 시간의 병목이 되기 쉬워, 가시광에서 대비를 만들 여지가 조금이라도 있으면 그쪽이 경제적입니다. 수지와 잉크가 SWIR에서도 흡수 차이를 보이지 않는 조합이라면 파장을 바꿔도 얻는 것이 없습니다. 재질별 SWIR 투과 특성은 첨가제와 안료와 두께에 크게 좌우되어, 어느 쪽이 맞는지는 샘플 테스트 전 확언 불가입니다.

광학계를 꾸리는 쪽은 비전 엔지니어지만, 인쇄 잉크와 필름을 고르는 쪽도 이 표의 첫 줄에 손을 보탤 수 있습니다. 카본블랙을 뺀 잉크로 무늬를 찍으면 SWIR에서 들뜸이 드러날 가능성이 크고, 같은 무늬라도 카본블랙 잉크라면 그 자리는 끝까지 가려집니다. 구매 사양을 쓰는 쪽에서는 카메라 화소 수보다 백라이트 균일도 사양이 검출 하한을 좌우한다는 점을 사양서 첫 줄에 적어 두시길 권합니다. 이 글은 기술 설명이며 투자 권유가 아닙니다. 자세한 내용은 면책조항을 참고하세요.

현장 노트

이 커버에 SWIR를 올린다면 저는 카메라를 고르기 전에 인쇄 필름 샘플 한 장을 1,200 nm와 1,450 nm 백라이트 위에 올려, 무늬가 몇 퍼센트까지 옅어지는지를 먼저 봅니다. 무늬가 남는다면 카메라 사양보다 잉크 이야기를 앞에 둡니다. 그다음 결함 없는 커버로 백라이트 얼룩을 보정 전 상태로 재고, 기준 영상을 찍고 몇 시간 뒤에 다시 찍어 보정 잔차가 ±0.4 % 안에 머무는지 확인합니다.

현장 체크포인트

인쇄 샘플과 보정 잔차를 확인한 뒤에는 아래 항목을 점검합니다.

• 렌즈에서 커버까지 WD 약 373 mm(35 mm 렌즈, 시야 86.4 mm)가 백라이트 하우징과 지그를 피해 실제로 확보되는가? (도면 값 대신 설비 안에서 잰 거리인지)
• 100 μm 이물이 3칸 이상에 담기는가? (시야를 120 mm로 넓히면 2.2칸으로 줄어든다)
• 실제 로트의 수지와 필름과 잉크를 1,200 nm와 1,450 nm에서 투과로 찍어 보았는가? (데이터시트의 일반값 대신 샘플로)
• 렌즈가 SWIR 대역에서 투과율과 초점이 검증되었고, 조리개를 F/4보다 조이지 않았는가? (조일수록 회절 번짐이 커진다)
• 백라이트 균일도를 보정 전 원본으로 ±2 % 안에서 재었는가? (보정이 지우지 못하는 잔차가 균일도에 비례한다)
• 두 파장 LED의 빛 퍼짐 모양이 같은가? (다르면 비율 영상에 얼룩이 남는다)
• 가시광과 SWIR를 한 센서로 찍는다면 두 파장의 초점 위치 차이를 확인했는가?

자주 묻는 질문

가시광 카메라에서 적외선 차단 필터만 빼면 SWIR를 볼 수 있나요?

볼 수 없습니다. 필터를 빼면 실리콘이 받을 수 있는 1 μm 언저리까지의 근적외선은 들어오지만, 실리콘의 차단 파장 1,107 nm 너머에서는 화소가 반응하지 않습니다. 물기를 가르는 1,450 nm나 인쇄를 지우는 데 쓰는 1,200 nm 이상 대역은 InGaAs 같은 다른 수광층이 있어야 보입니다. 근적외선만으로 옅어지는 잉크도 있을 수 있으니, 실리콘 카메라로 850 nm나 940 nm 조명을 먼저 시험해 보는 것은 값싼 첫걸음이 됩니다.

커버가 두꺼우면 이물이 초점을 벗어나지 않나요?

두께 3 mm 커버라면 굴절 때문에 뒷면의 이물이 실제보다 얕은 약 2 mm 깊이에 있는 것처럼 보입니다(굴절률 1.5 기준, 두께 ÷ 1.5). F/4에서 피사계 심도가 약 5.7 mm라 커버 앞면과 뒷면의 이물이 모두 그 안에 들어옵니다. 다만 수지가 두꺼울수록 SWIR 흡수도 커지니, 두께별 투과율은 샘플로 재야 합니다.

용어 풀이

• [1] 밴드갭 bandgap
  반도체가 빛을 받아 전기를 만들 수 있는 최소 에너지입니다. 1,240을 밴드갭(eV)으로 나누면 받을 수 있는 가장 긴 파장(nm)이 나옵니다. ↩
• [2] SWIR short-wave infrared, 단파장 적외선
  가시광보다 긴 약 0.9~1.7 μm 대역의 적외선입니다. 물체가 스스로 내는 열보다 조명의 반사와 투과를 찍습니다. ↩
• [3] 필름 인서트 사출 film insert molding
  인쇄한 필름을 금형 안에 먼저 넣고 그 뒤에 수지를 사출해 하나로 붙이는 공법입니다. 필름과 수지 사이가 덜 붙으면 들뜸이 생깁니다. ↩
• [4] InGaAs indium gallium arsenide
  인듐과 갈륨과 비소로 만든 화합물 반도체로, 약 1.7 μm까지 빛을 받아 SWIR 카메라의 수광층으로 널리 씁니다. ↩
• [5] 흡수 계수 absorption coefficient
  빛이 물질 속을 지날 때 얼마나 빨리 줄어드는지를 나타내는 값입니다. 투과율은 exp(−흡수 계수 × 두께)로 계산합니다. ↩
• [6] 프레넬 반사 Fresnel reflection
  굴절률이 다른 두 물질의 경계에서 빛의 일부가 되돌아가는 반사입니다. 굴절률 1.5와 공기의 경계에서는 수직 입사 기준 4 %입니다. ↩
• [7] 3σ three sigma
  정상품 영상의 흔들림을 나타내는 표준편차 σ의 세 배를 판정선으로 두는 방식입니다. 흔들림이 정규 분포를 따른다면 정상 화소가 이 선을 넘는 일은 드뭅니다. ↩
• [8] Cu-Cu 접속 Cu-Cu connection
  두 칩의 구리 패드를 직접 맞붙여 전기적으로 잇는 접합입니다. 접점을 작게 만들 수 있어 화소 간격을 줄이는 데 쓰입니다. ↩
• [9] WD working distance, 작동 거리
  렌즈 앞에서 검사할 면까지의 거리입니다. 본문 값은 얇은 렌즈 근사로 렌즈 중심을 기준으로 계산했습니다. ↩
• [10] 에어리 원반 Airy disk
  원형 조리개를 지난 빛이 한 점으로 모이지 못하고 퍼지는 원반입니다. 지름은 2.44 × 파장 × F수라서 파장이 길수록, 조리개를 조일수록 커집니다. ↩
• [11] 피사계 심도 depth of field, DOF
  초점이 맞았다고 볼 수 있는 앞뒤 범위입니다. 본문 값은 허용 착란원을 화소 두 칸(6.9 μm)으로 둔 계산입니다. ↩
• [12] 플랫필드 보정 flat-field correction
  결함 없는 기준 영상으로 검사 영상을 나누어 조명과 렌즈가 만든 밝기 얼룩을 걷어 내는 보정입니다. 기준 영상을 찍은 뒤 얼룩이 변하면 그 차이는 남습니다. ↩

참고 자료

• Sony Semiconductor Solutions, Sony Semiconductor Solutions to Release SWIR Image Sensor for Industrial Applications with Industry-Leading 5.32 Effective Megapixels (2023년 11월 28일 보도자료, IMX992 · IMX993, 화소 3.45 μm, 0.4~1.7 μm, Cu-Cu 접속)
• M. Segelstein (1981), 물의 광학 상수 자료, Oregon Medical Laser Center 정리본 segelstein81.txt (1,449 nm 31.5 /cm, 1,199 nm 1.26 /cm)
• TriEye Ltd., 미국 등록특허 US11063079B2 Germanium based focal plane array for the short infrared spectral regime (우선일 2018년 1월 9일, 출원 2019년 1월 2일, 등록 2021년 7월 13일)
• TriEye Ltd., 미국 등록특허 US12100725B2 같은 명칭의 연속 출원 (우선일 2018년 1월 9일, 출원 2023년 5월 31일, 등록 2024년 9월 24일)
• Teledyne FLIR, LLC(원출원인 FLIR Systems, Inc.), 미국 등록특허 US7655908B2 Enhanced vision system sensitive to infrared radiation (우선일 1999년 3월 5일, 출원 2006년 9월 1일, 등록 2010년 2월 2일)
• 계산식: 차단 파장(nm) = 1,239.84 ÷ 밴드갭(eV), 공기 틈 투과율 = (1 − R)² ÷ (1 − R²)(R = 0.04), 얇은 틈 반사율 = 2r²(1 − cos δ) ÷ (1 + r⁴ − 2r² cos δ)(r = 0.2, δ = 4π × 틈 ÷ 파장), 결맞음 길이 ≈ 파장² ÷ 대역폭, 물기 투과율 = exp(−흡수 계수 × 두께), 화소 분해능 = 이물 직경 ÷ 3, WD ≈ f × (1 + 1/m), 에어리 지름 = 2.44 × 파장 × F수, 피사계 심도 ≈ 2 × F수 × 허용 착란원 × (1 + m) ÷ m², 보정 잔차 = 균일도 × 얼룩 변화 비율

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