삼성전자, 스마트폰 카메라용 차세대 이미지센서 3종 공개
삼성전자가 플래그십 이미지센서 3종을 공개하며 스마트폰 카메라 시장 선도에 나섰다.
스마트폰 카메라에 대한 소비자들의 눈높이가 높아짐에 따라, 메인 카메라뿐만 아니라 초광각, 망원 등 서브 카메라의 화질, 성능 향상에 대한 요구가 높아지는 가운데 스마트폰의 메인 카메라와 서브 카메라에 다양하게 적용할 수 있는 첨단 이미지센서 3종을 통해 카메라 화각에 상관없이 일관된 사용자 경험을 제공한다는 계획이다.
업계 최초, 망원용 2억 화소의 이미지센서 ‘아이소셀 HP9’
‘아이소셀 HP9’은 0.56㎛ 크기의 픽셀 2억 개를 1/1.4인치 옵티컬 포맷에 구현한 망원용 이미지센서 제품이다(옵티컬 포맷, Optical Format : 이미지 센서 규격으로 카메라 모듈에서 외부 렌즈가 영상을 맺히게 하는 영역의 지름을 인치로 변환한 값).
삼성전자가 신규 소재를 적용해 독자 개발한 고굴절 마이크로 렌즈를 활용해 빛을 모으는 능력을 높여 각 컬러 필터에 해당하는 빛 정보를 더욱 정확하게 전달할 수 있다는 점이 장점이다. 이를 통해 전작 대비 약 12% 개선된 감광 능력(SNR 10)과 약 10% 향상된 ‘자동초점 분리비(AF Contrast)’ 성능으로 더욱 선명한 색감 표현이 가능하다.
특히 ‘아이소셀 HP9’은 저조도 환경에서 상대적으로 취약한 망원 카메라의 감도를 개선하였으며, 인접 픽셀 16개(4×4)를 묶은 ‘테트라 스퀘어드 픽셀(Tetra2pixel)’ 기술을 적용해 12Mp(Megapixel) 빅픽셀(2.24㎛) 인물 모드에서 저조도 감도 향상뿐만 아니라 극적인 아웃포커싱 효과인 보케(Bokeh)를 경험할 수 있다.
프리미엄 스마트폰의 광각 카메라 옵티컬 포맷이 대형화되면서 1/1.4인치 이미지센서 또한 망원 모듈로 실장될 수 있고, 리모자이크 알고리즘 기반 2배 또는 4배의 센서 자체 줌 (In-Sensor Zoom) 모드를 지원해 3배 망원 모듈에 탑재 시 최대 12배 줌까지 선명한 화질 구현이 가능하다.
‘아이소셀 HP9’은 화질, 자동 초점, HDR(High Dynamic Range) 및 FPS(Frames Per Second) 측면에서도 프리미엄 광각 센서에 준하는 성능으로, 망원 카메라로 활용 시 모든 배율에서 더욱 선명한 화질 경험을 선사할 것으로 기대된다.
새로운 픽셀 기술의 집약체, ‘아이소셀 GNJ’
‘아이소셀 GNJ’는 1/1.57인치 크기의 옵티컬 포맷에 1.0㎛ 픽셀 5천 만개를 구현한 ‘듀얼 픽셀’ 제품이다. ‘듀얼 픽셀’은 모든 픽셀이 두 개의 포토다이오드를 탑재해 초점을 맞추는 동시에 색 정보도 받아들일 수 있어 화질 손상 없이 빠르고 정확한 자동 초점 기능을 구현할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 센서 자체 줌(In-Sensor Zoom) 모드 동작 시 비디오 모드에서 한층 선명한 화질 촬영과 함께 이미지 캡쳐 모드에서도 잔상과 패턴 간 상호 간섭으로 인하여 시각적으로 왜곡되는 모아레(Moire) 현상이 없는 선명한 해상력을 제공한다. 특히 프리뷰 모드에서는 전작 대비 약 29%, 비디오 모드에서는 4K 60fps 기준 약 34%의 소비 전력이 개선됐다.
‘아이소셀 GNJ’는 ‘고굴절 마이크로 렌즈’와 함께 삼성전자가 신규 개발한 ‘고투과 ARL’ 소재를 적용해, 어두운 부분에도 선명한 화질을 제공한다. 또한, 픽셀과 픽셀 사이 격벽 DTI 물질을 폴리 실리콘(Poly Si)에서 산화물(Oxide)로 변경해 투과된 빛의 손실을 줄이고 픽셀 간 간섭 현상을 줄여 더욱 선명한 이미지를 구현했다.
모든 화각에서 일관된 경험 선사하는 ‘아이소셀 JN5’
‘아이소셀 JN5’는 1/2.76인치 크기의 옵티컬 포맷에 0.64㎛ 픽셀 5천 만개를 구현한 제품이다. ‘Dual VTG(Dual Vertical Transfer Gate)’ 기술을 도입해 픽셀에 들어온 빛이 변환된 전하의 전송 능력을 높이고 극 저조도에서의 노이즈 특성을 대폭 개선하여 어두운 곳에서도 한층 선명한 화질을 선사한다.
또한, 좌/우, 상/하의 위상차를 모두 이용하는 위상차 자동 초점 기술인 ‘슈퍼 QPD(Quad Phase Detection)’기술을 적용해 빠르게 움직이는 피사체의 작은 디테일까지도 흔들림 없이 포착할 수 있다.
‘아이소셀 JN5’는 HDR 기능을 강화한 ‘듀얼 슬로프 게인(Dual Slope Gain)’ 기술도 적용됐다. ‘듀얼 슬로프 게인’ 기술은 픽셀에 들어온 빛의 아날로그 정보를 서로 다른 2개의 신호로 증폭하고 이를 디지털 신호로 변환해 하나의 데이터로 합성하는 기술로, 센서가 표현할 수 있는 색의 범위를 넓힌다.
이 밖에도 하드웨어 리모자이크 알고리즘을 적용해 카메라 촬영 속도가 향상됐고, 프리뷰와 캡쳐 모드에서 실시간으로 줌이 가능하다.
‘아이소셀 JN5’는 1/2.76인치의 얇은 옵티컬 포맷으로 범용성이 매우 높아 광각과 초광각 카메라는 물론 전면(Front)과 망원 카메라에도 채용될 수 있어 모든 화각에서도 일관된 카메라 경험을 선사한다.
