[데일리포스트=송협 선임기자] “삼성전자는 초소형 이미지센서 고감도 촬영을 위한 기술적 난제 극복을 위해 독보적인 기술을 확보하고 있습니다. 고화소 아이소셀 HP1과 한 차원 높은 자동초점 기능을 탑재한 아이소셀 GN5 차세대 모바일 기기에서 카메라 트렌드를 선도할 혁신적인 제품입니다.” (시스템LSI사업부 센서사업팀 장덕현 부사장)
삼성전자가 동종 업계 최초로 ‘2억 화소’ 규모의 모바일 이미지센서 ‘아이소셀 HP1’과 최소 크기 듀얼 픽셀 이미지센서 ‘아이소셀 GN5’를 선보였다.
지난 2019년 메모리 반도체 설계 기술과 노하우를 바탕으로 업계 최초 1억 800만 화소 이미지센서를 출시했던 삼성전자는 2년 만에 2억 화소 제품을 잇달아 출시하며 모바일 기기의 카메라 변화를 주도하고 있다.
이 제품은 0.64㎛(마이크로미터) 픽셀을 이용해 기존 1억 800만 화소 제품대비 화소 수를 약 85%를 많이 탑재하면서도 옵티컬 포맷의 크기 증가는 최소화했다.
제품의 특장점은 촬영 환경에 따라 4개 혹은 16개 인접 픽셀을 조합할 수 있는 삼성전자의 독자 신기술 ‘카멜레온 셀’이 최초 적용된 것이다.
빛이 충분할 때는 0.64 마이크로미터 미세 픽셀을 활용하고 야경이나 실내처럼 어두운 경우 1.28 혹은 2.56 마이크로미터 픽셀처럼 수광 면적을 넓혀 밝고 선명한 사진을 찍을 수 있다.
아울러 고화질 동영상을 촬영할 때 인접 픽셀 4개를 하나처럼 동작시켜 화각 손실 없이 초당 30프레임으로 8k 고해상도 영상을 촬영하는 기술도 탑재됐다.
또 하나 ‘아이소셀 GN5’는 1/1.57인치 옵티컬포맷에 1.0 마이크로미터 픽셀 5000만 개를 구현한 업계 최초 크기 ‘듀얼 픽셀’ 제품이다.
일반적으로 픽셀에는 빛을 모으는 포토다이오드가 한 개 있다. 듀얼 픽셀 제품에는 모든 픽셀이 두 개의 포토다이오드를 탑재하며 센서의 모든 픽셀이 초점을 맞추는 동시에 색 정보도 받아들일 수 있어 화질 손상 없이 빠르고 정확한 자동 초점 기능을 구현할 수 있다.
삼성전자는 픽셀 사이에 절연부를 형성하는 FDT 공법을 처음으로 듀얼 픽셀 구조에 최적화해 포토다이오드 사이에도 부분적으로 적용했다.
이를 통해 초미세 기술 적용으로 발생하는 혼핵을 최소화하고 전하저장용량을 극대화해 1.2 마이크로미터 듀얼 픽셀 제품과 동일한 수준의 성능을 구현했다.
한편 이 제품은 빛이 풍부한 곳에서는 하나의 포토다이오드를 하나의 픽셀처럼 활용하는 컬러 필터 재배치 알고리즘을 통해 1억 화소 고화질 사진도 촬영할 수 있다.