아이소셀 HP1, 업계 최초 2억 화소 벽 넘어
16개 인접 픽셀 조합하는 카멜레온셀 첫 적용
아이소셀 GN5, 업계 최소형 듀얼 픽셀 센서


삼성전자가 2억 화소의 벽을 뛰어넘은 모바일 이미지센서 ‘아이소셀 HP1’과 업계 최소 크기의 듀얼 픽셀(Dual Pixel) 이미지센서 ‘아이소셀 GN5’를 공개했다.

아이소셀 HP1 이미지센서는 0.64 마이크로미터 픽셀 2억 개를 1/1.22인치 옵티컬포맷 크기에 구현한 제품이다. 기존 1억 8백만 화소 제품 대비 화소 수를 약 85% 많이 탑재하면서도 옵티컬포맷 크기 증가는 최소화했다. 

촬영 환경에 따라 4개 혹은 16개의 인접 픽셀을 조합할 수 있는 ‘카멜레온셀(ChameleonCell)’ 기술이 최초로 적용됐다. 빛이 충분할 때는 0.64 마이크로미터의 미세 픽셀을 활용하고, 야경이나 실내처럼 어두운 경우에는 1.28 혹은 2.56 마이크로미터 픽셀처럼 수광 면적을 넓혀 밝고 선명한 사진을 찍을 수 있다.

또한, 고화질 동영상을 촬영할 때는 인접 픽셀 4개를 하나처럼 동작시켜 화각 손실 없이 초당 30프레임으로 8K 고해상도 영상을 촬영하는 기술도 탑재했다.

아이소셀 GN5 이미지센서는 1.0 마이크로미터 픽셀 5천만 개를 1/1.57인치 옵티컬포맷에 구현한 업계 최소 크기의 듀얼 픽셀 제품이다. 일반적으로 픽셀에는 빛을 모으는 포토다이오드가 한 개 있는데, 듀얼 픽셀 제품의 모든 픽셀은 두 개의 포토다이오드를 탑재한다. 센서의 모든 픽셀이 초점을 맞추면서 색 정보도 받아들일 수 있어서 화질 손상 없이 빠르고 정확한 자동 초점 기능을 구현할 수 있다.

삼성전자는 이 제품에 ‘듀얼 픽셀 프로’ 기술을 활용했다. 일반적인 듀얼 픽셀 제품이 자동 초점을 맞추기 위해 피사체의 좌우 위상차만 활용하는 반면, 이 제품은 상하좌우 위상차를 모두 활용함으로써 자동 초점 성능을 한층 강화했다.

픽셀 사이에 절연부를 형성하는 FDTI(Front Deep Trench Isolation) 공법도 듀얼 픽셀 구조에 최적화해 포토다이오드 사이에도 부분 적용했다. 초미세 기술 적용에 따라 발생하는 혼색(Crosstalk)을 줄이고, 전하저장용량(Full Well Capacity)을 높여 1.2 마이크로미터 듀얼 픽셀 제품 수준의 성능을 구현했다. 

또한, 이 제품은 빛이 풍부한 곳에서는 하나의 포토다이오드를 하나의 픽셀처럼 활용하는 컬러 필터 재배치 알고리즘을 통해 1억 화소 사진도 촬영할 수 있다.