삼성전자가 초격차 모바일 이미지센서 신기술을 선보였다.

삼성전자는 2일 업계 최초 '2억 화소' 벽을 뛰어넘은 모바일 이미지센서 '아이소셀 HP1'과 업계 최소 크기 듀얼 픽셀 이미지센서 '아이소셀 GN5'를 공개했다고 밝혔다.

아이소셀 HP1은 0.64 마이크로미터 픽셀 2억개를 1/1.22인치 옵티컬포맷 크기에 구현한 모바일 이미지센서다.

삼성전자는 지난 2019년 업계 최초로 1억800만 화소 이미지센서를 출시한 이후 2년 만에 다시 업계 최초로 2억 화소 제품을 출시한 것. 삼성전자는 이를 통해 차세대 모바일 기기의 카메라 변화를 주도하고 있다고 평가했다.

아이소셀 HP1은 0.64 마이크로미터 픽셀을 이용해 기존 1억800만 화소 제품보다 화소 수를 약 85% 많이 탑재하면서도 옵티컬포맷의 크기 증가는 최소화됐다.

삼성전자는 '카멜레온셀'을 아이소셀 HP1의 가장 큰 특징으로 꼽았다. 카멜레온셀은 삼성전자의 독자 신기술로 촬영 환경에 따라 4개 혹은 16개의 인접 픽셀을 조합하는 기술이다. 아이소셀 HP1에 이 기술이 최초로 적용됐다.

아이소셀 HP1은 빛이 충분할 때 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.

또 아이소셀 HP1은 고화질 동영상을 촬영할 때 인접 픽셀 4개를 하나처럼 동작시켜 화각 손실 없이 초당 30프레임으로 8K 고해상도 영상을 촬영하는 기술도 탑재했다.

아이소셀 GN5는 1/1.57인치 옵티컬포맷에 1.0 마이크로미터 픽셀 5000만개를 구현한 업계 최소 크기의 '듀얼 픽셀' 제품이다.

듀얼 픽셀은 하나의 픽셀에 좌우 두 개의 포토다이오드를 탑재해 각각의 포토다이오드가 피사체의 위상차를 측정해 자동 초점을 구현하는 기술이다.

삼성전자는 아이소셀 GN5에 '듀얼 픽셀 프로' 기술을 활용했다고 설명했다. 일반적인 듀얼 픽셀 제품이 자동 초점을 맞추기 위해 피사체 좌·우 위상차만 활용하지만 아이소셀 GN5은 상·하·좌·우 위상차를 모두 활용해 자동 초점 성능을 한층 강화했다.

삼성전자는 픽셀 사이에 절연부를 형성하는 FDTI(Front Deep Trench Isolation) 공법을 처음으로 듀얼 픽셀 구조에 최적화해 포토다이오드 사이에도 부분적으로 적용했다고 밝혔다.

이를 통해 아이소셀 GN5은 초미세 기술 적용에 따라 발생하는 혼색을 최소화하고 전하저장용량을 극대화해 1.2 마이크로미터 듀얼 픽셀 제품과 동일한 수준의 성능을 구현했다.

아이소셀 GN5은 또 빛이 풍부한 곳에서는 하나의 포토다이오드를 하나의 픽셀처럼 활용하는 컬러 필터 재배치 알고리즘을 통해 1억 화소의 고화질 사진도 촬영 가능하다.

장덕현 삼성전자 시스템LSI사업부 센서사업팀 부사장은 "삼성전자는 초소형 이미지센서에서의 고감도 촬영을 위한 기술적 난제를 극복하기 위해 독보적인 기술을 확보해 나가고 있다"고 말했다.

이어 "한계를 뛰어넘는 고화소 아이소셀 HP1과 한 차원 높은 자동초점 기능을 탑재한 아이소셀 GN5는 차세대 모바일 기기에서의 카메라 트렌드를 선도할 혁신적인 제품이다"고 덧붙였다.