아홉개 화소 하나처럼 활용, 화소간 색상 간섭·빛 손실 방지 기술 적용
8K 화질 초당 2 4프레임 영상 촬영…모바일용 초 고소화·소형화 가능 빛에 반응하는 '감도'를 기존 대비 두 배 이상 향상시킨 삼성전자의 1억800만 화소 모바일 이미지센서 '아이소셀 브라이트 HM1'이 출시됐다.
아이소셀 브라이트 HM1은 1×1.33 인치 넓이에 0.8마이크로미터(㎛, 100만분의 1미터) 크기 화소 1억800만 개를 담은 모바일 이미지센서다. 신기술 '노나셀(Nonacell)'을 적용해, 화소 수가 동일한 기존 이미지센서보다 어두운 환경에서 밝은 이미지를 촬영할 수 있게 만들어졌다.
아이소셀 브라이트 HM1은 최신 삼성 스마트폰 '갤럭시 S20 울트라'의 카메라에 쓰였고, 현재 양산되고 있어 타 제조사 스마트폰용 고성능 카메라에도 활용될 수 있다.
12일 삼성전자는 이같은 특징을 갖춘 아이소셀 브라이트 HM1을 소개하며 현재 이 이미지센서를 양산하고 있다고 밝혔다. 이미지센서는 카메라 렌즈를 통해 들어온 빛을 전기적 디지털 신호로 변환하는 역할을 하는 반도체다.
아이소셀 브라이트 HM1은 지난해 8월 나온 '아이소셀 브라이트 HMX'의 강화판이다. 둘 다 매우 많은 수의 화소를 같은 면적에 담아 냈지만, 6개월 뒤 나온 아이소셀 브라이트 HM1이 더 뛰어난 '감도(Sensitivity)'를 보여 준다. 상대적으로 빛에 더 잘 반응해 어두운 곳에서 밝은 사진을 촬영할 수 있다는 뜻이다.
더 뛰어난 감도를 갖추게 된 배경은 노나셀 기술이다. 노나셀은 어두운 환경에서 더 밝고, 밝은 환경에서 더 세밀한 이미지를 구현하게 해준다. 이를 통해 이미지센서가 어두운 환경에서 0.8㎛ 크기의 작은 화소를 2.4㎛의 크기의 큰 화소처럼 활용한다.
삼성전자는 이를 위해 이미지센서의 인접한 화소 아홉 개를 3×3 크기의 화소 하나처럼 동작하도록 만들었다. 기존 아이소셀 브라이트 HMX의 인접 화소 네 개를 2×2 크기 화소처럼 활용하는 '테트라셀(Tetracell)' 기술 대비 두 배 이상 많은 빛을 받아들일 수 있다.
노나셀 기술처럼 같은 인접 화소를 병합하려고 하면 색상 간섭, 빛 손실, 산란 현상 등으로 이미지가 오히려 부정확해질 수 있다. 삼성전자는 이를 방지하기 위해 화소 간 분리막을 만드는 특허 기술 '아이소셀 플러스(ISOCELL Plus)'를 적용했다.
아이소셀 플러스와 노나셀 기술을 적용한 아이소셀 브라이트 HM1은 최근 모바일 기기에 탑재되는 카메라 수가 늘고 사양이 높아지는 흐름에 맞춰진 초고화소·초소형·고성능 이미지센서다. 7680×4320 화소의 8K 해상도로 초당 24프레임 동영상을 촬영할 수 있다.
아이소셀 브라이트 HM1는 이를 적용한 카메라의 줌 기능으로 피사체를 최대 3배까지 확대하더라도 높은 화질을 유지하게 해준다. 피사체의 이미지 화질을 떨어뜨리는 일반 모바일 기기 카메라 이미지센서와의 차이점이다.
이밖에 '스마트 ISO(Smart-ISO)', '실시간 HDR', '전자식 이미지 흔들림 보정(EIS)' 기술도 갖췄다. 스마트 ISO는 빛이 너무 많거나 적은 환경에서 선명한 사진이 찍히도록 색 재현성을 높이고 노이즈를 줄이는 기술이다. 실시간 HDR은 어두운 실내나 역광 등 명암 대비가 큰 환경에서 풍부한 색감을 구현하는 기술이다.
박용인 삼성전자 시스템LSI 사업부 센서사업팀 부사장은 "일상 속 소중한 모든 순간들을 촬영할 수 있도록 삼성전자는 끊임없이 이미지센서 기술을 혁신하고있다"며 "아이소셀 브라이트 HM1에 내장된 '노나셀' 기술은 어떠한 환경에서도 생생한 사진을 찍을 수 있도록 도와줄 것"이라고 말했다.
KPI뉴스 / 임민철 기자 imc@kpinews.kr
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