삼성전자가 내달 초 발표 예정인 갤럭시 S23에 들어갈 2억 화소 카메라 이미지 센서를 발표했다.
삼성전자는 17일 보도자료를 통해 0.6㎛(마이크로미터) 크기의 픽셀 2억개를 탑재한 이미지 센서 '아이소셀(ISOCELL) HP2'를 출시했다고 밝혔다.
아이소셀 HP2는 1억 800만 화소(108MP) 메인 스마트폰 카메라에 널리 사용되는 센서 크기인 1/1.3" 광학 형식으로 0.6㎛ 크기의 픽셀을 집약시켜 소비자가 스마트폰 후면에 더 큰 카메라 범프 없이도 최신 하이엔드 스마트폰에서 더 높은 해상도를 즐길 수 있다.
HP2는 업계 최초로 '듀얼 버티컬 트랜스퍼 게이트(Dual Vertical Transfer Gate, D-VTG)' 기술을 적용해 전하저장용량(Full Well Capacity)을 이전 2억 화소 제품 대비 최대 33%까지 높여 화질을 개선했다.
듀얼 버티컬 트랜스퍼 게이트는 포토다이오드에서 회로로 전자를 이동시키는 수직 구조의 게이트를 2개 배치해 전자 신호 전달 효율을 극대화하는 기술로, 전하저장용량이 높아지면 각 픽셀이 더 많은 빛을 활용할 수 있어 기존보다 풍부한 색 표현이 가능하는 것이 삼성전자의 설명이다.
또한 HP2는 조도 조건에 따라 4개 또는 16개의 인접 픽셀을 묶어 수광 면적을 확대하는 '테트라 스퀘어드 픽셀(Tetra2pixel)'로 불리는 고급 픽셀 비닝 기술도 적용했다. 저조도 환경에서 1.2㎛(5천만 화소) 또는 2.4㎛(1,250만 화소) 크기의 픽셀과 같은 수광 면적을 확보해 선명한 사진 촬영이 가능하다.
HDR(High Dynamic Range) 기능 강화를 위해 기존 '스마트 ISO 프로(Smart-ISO Pro)' 기술 뿐 아니라 '듀얼 슬로프 게인(Dual Slope Gain, DSG)' 기술도 새롭게 적용했다.
듀얼 슬로프 게인은 픽셀에 들어온 빛의 아날로그 정보를 서로 다른 2개의 신호로 증폭하고 이를 디지털 신호로 변환해 하나의 데이터로 합성하는 방식으로, 센서가 표현할 수 있는 색의 범위를 넓혀준다. 삼성전자는 이 기술을 통해 업계 최초로 모바일 AP 지원 없이 이미지 센서 만으로 5천만 화소의 HDR 촬영을 구현해 이미지 처리 속도를 개선했다고 밝혔다.
HP에는 2억개의 화소를 모두 활용해 위상차 자동 초점 기능을 수행하는 '슈퍼 QPD(Quad Phase Detection)' 기능도 탑재했다. 역시 4개의 인접한 픽셀로 그룹화되어 더 빠르고 정확한 자동 초점을 제공하묘 수평 및 수직 패턴 변화를 모두 인식하므로, 거실 밝기(약 100룩스)보다 100배 가량 낮은 밝기의 달빛 아래(약 1룩스)에서도 좌우 뿐만 아니라 상하의 위상차를 이용해 빠르고 정확하게 초점을 맞출 수 있다.
이 밖에 딥 러닝(Deep Learning) 기반의 '리모자이크 알고리즘'을 적용해 초고화소 환경에서 촬영 속도와 품질을 향상시켰다. HP2의 2억 화소 촬영 속도는 이전 제품 대비 2배 가량 빨라졌으며, 초당 30프레임의 8K 해상도, 120프레임의 4K 해상도를 지원한다.
약 3,300만 화소에 해당하는 완전한 8K 영상 촬영을 위해 HP2는 5천만 화소(1.2㎛) 모드로 전환하여 사진 촬영과 동일한 화각에서 화면 크롭을 최소화하고 더 많은 장면을 초고해상도인 8K 30p로 담을 수 있다. 동영상 촬영 기능은 8K 30p, 4K 120p, FHD 480p를 지원한다. 또한 스마트 ISO 프로를 통해 1,250만 화소(2.4㎛) 모드로 전환시켜 4K HDR 60p 영상 촬영도 가능하다.
삼성전자 시스템LSI사업부 센서사업팀장 임준서 부사장은 "아이소셀 HP2에는 삼성전자의 차별화된 초고화소 센서 기술과 노하우가 집약됐다"며 "고객 요구에 기반한 끊임없는 기술 혁신과 딥 러닝 기반의 화질 최적화 기술을 통해 지속 성장하고 있는 초고화소 이미지센서 시장에서 리더십을 강화할 것"이라고 말했다.
삼성 아이소셀 HP2는 현재 양산 중으로 2월 1일 공개되는 삼성 갤럭시 S23 시리즈 가운데 최상위 모델 갤럭시 S23 울트라의 후면 메인 카메라에 적용될 것으로 기대되고 있다.
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