밖에서 확인한 스테레오 동기: 모니터 플래시로 잰 좌우 차이 0.15ms 이내

왜 중요한가

리그가 자기 타이밍의 유일한 증인이어서는 안 된다

스테레오 깊이, 스테레오 SLAM, 손 자세 삼각측량은 한 쌍의 두 영상이 같은 순간에 노출되었다고 가정합니다. 기술노트 #18에서 좌우 노출 시작이 중앙값 15µs 차이라는 것을 확인했지만, 그 값은 리그가 자기 영상 스트림에 써 넣은 노출 시작 타임스탬프에서 나왔습니다. 펌웨어가 같은 시계로 두 눈에 도장을 찍고 실제 센서는 다른 시각에 노출했다면, 메타데이터는 여전히 완벽해 보였을 것입니다.

이 노트는 그 빈틈을 외부 광학 기준으로 메웁니다. 두 카메라가 같은 물리적 순간에 바뀌는 것을 보고, 각 눈의 영상으로 따로 시각을 잽니다.

방법

일부만 노출된 프레임으로 전환 시각 구하기

노출은 33.3ms 프레임 주기 중 약 10ms입니다. 노출 도중 패널이 바뀌면 그 프레임은 중간 밝기를 기록합니다. 앞뒤의 완전한 검정·흰색 프레임(같은 노출 시간으로 환산) 대비 흰색을 본 비율 f로 전환 시각을 구합니다. 상승은 t = 시작 + 노출 × (1 − f), 하강은 t = 시작 + 노출 × f.

각 눈이 자기 영상과 자기 타임스탬프로 이 계산을 하므로, 양쪽이 본 전환마다 서로 독립인 시각이 두 개 나옵니다. 그 차이가 메타데이터가 숨기고 있을 수 있는 동기 오차입니다. 양쪽에 완전한 프레임이 있고 두 눈 모두 0.05 < f < 0.95인 전환만 썼습니다.

밝기를 빛의 양으로 바꾸려면 센서 응답 곡선이 필요한데, 우리는 그 곡선을 모릅니다. 좌우 이득·응답 차이는 상승과 하강 추정을 반대 방향으로 밀기 때문에, 상승 중앙값과 하강 중앙값의 평균을 보고하고 응답 지수 γ = 0.7, 1.0, 1.3, 1.6, 2.2로 모두 반복했습니다.

결과 2

응답 곡선 가정에도, 좌우 노출이 달라도 결과가 같다

γ 0.7–2.2 전체에서 평균은 녹화 1에서 −15 ~ −106µs, 녹화 2에서 −40 ~ −124µs였습니다. 항상 ±0.15ms 안이고, 부호도 항상 메타데이터와 같았습니다(왼쪽이 아주 조금 먼저).

녹화 2가 더 어려운 경우입니다. 자동노출이 움직였고 두 눈이 같은 노출을 고르지 않았습니다(왼쪽이 중앙값 0.51ms 짧음). 그러자 개별 상승 추정이 노출 차이를 따라갔습니다(상관 0.78). 화면이 순간적으로 바뀌지 않아 짧은 창이 전환을 다르게 적분하기 때문입니다. 평균하면 결과는 녹화 1과 같았습니다.

직접 확인하는 법

모니터 하나, 15분, 추가 장비 없음

프레임별 노출 시간을 기록하는 스테레오 리그라면 누구나 반복할 수 있습니다.

• 패널을 70–250ms 무작위 간격으로 흑백 전환하는 화면을 띄우고(무작위라야 전환이 프레임 주기에 고정되지 않음), 두 눈으로 2분 녹화합니다.
• 가장 자주 바뀌는 픽셀로 패널을 자동으로 찾고, 프레임마다 평균 밝기를 구합니다.
• 노출 시작으로 프레임을 짝짓고, 일부만 노출된 전환마다 각 눈의 노출 시작·노출 시간으로 시각을 구합니다.
• 상승·하강 중앙값을 평균하고 여러 응답 곡선으로 반복합니다. 진짜 어긋남이 있다면 모든 곡선에서 드러납니다.