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또렷한 100배 줌 '갤럭시 S20 울트라', 비밀은 이미지센서

발행일자 | 2020.02.12 17:00

삼성전자, ‘노나셀’ 기반 108MP 차세대 모바일 이미지센서 출시

삼성전자 '아이소셀 브라이트 HM1' [사진=삼성전자]
<삼성전자 '아이소셀 브라이트 HM1' [사진=삼성전자]>

미국 샌프란시스코에서 12일 열린 ‘갤럭시 언팩 2020’에서 공개된 ‘갤럭시 S20 울트라’의 카메라 성능 비밀이 이날 오후 공개됐다.

비결은 ‘노나셀(Nonacell)’ 기술을 적용해 기존보다 카메라 감도를 최대 2배 이상 향상시킨 차세대 모바일 이미지센서 ‘아이소셀 브라이트 HM1’에 있었다. 삼성전자는 언팩이 열린 12일 당일 오후에 ‘아이소셀 브라이트 HM1’을 출시를 발표하며 노나셀에 대한 자세한 내용도 함께 공개했다.

노나셀 IP는 지난 5일(현지시간) 등록돼 네덜란드 IT매체 렛츠고디지털에서도 공개된 바 있다. [사진=렛츠고디지털]
<노나셀 IP는 지난 5일(현지시간) 등록돼 네덜란드 IT매체 렛츠고디지털에서도 공개된 바 있다. [사진=렛츠고디지털]>

갤럭시 S20 울트라의 면 광각 카메라는 이날 오전 진행된 언팩 현장에서 공개 당시 무려 1억 800만 화소를 자랑했다. 아이소셀 브라이트 HM1의 화소 하나 크기는 0.8㎛로, 크기는 1/1.33인치에 불과하다.

이 이미지센서에 적용된 노나셀 기술은 9개 픽셀을 하나의 큰 픽셀(3x3)로 병합해 더 많은 빛을 받아들일 수 있게 해준다. 촬영 환경에 따라 어두울 때는 밝게, 밝을 때는 더욱 세밀한 이미지를 구현할 수 있는 삼성전자의 이미지센서 기술이다.

'아이소셀 브라이트 HM1'이 작동하는 밝은 곳과 어두운 곳 촬영 시 픽셀 비교 [인포그래픽=삼성전자]
<'아이소셀 브라이트 HM1'이 작동하는 밝은 곳과 어두운 곳 촬영 시 픽셀 비교 [인포그래픽=삼성전자]>

노나셀은 병합하는 픽셀 수가 많아질수록 인접 픽셀 간 색상 간섭에 민감해져 실제 구현에는 매우 어려웠다. 이에 삼성전자는 픽셀 간 분리막을 만드는 특허 기술, ‘아이소셀 플러스(ISOCELL Plus)’를 적용해 ‘노나셀’ 구현으로 발생할 수 있는 인접 픽셀 간 간섭과 빛 손실, 산란 현상을 방지했다고 밝혔다.

아이소셀 브라이트 HM1은 노나셀을 통해 어두운 환경에서 0.8㎛의 작은 픽셀을 2.4㎛ 픽셀처럼 활용해 고감도 촬영이 가능하다. 4개 픽셀을 활용하는 ‘테트라셀(2x2)’보다 빛을 2배 이상 많이 받아들일 수 있다. 기존보다 카메라 감도가 최대 2배 이상 향상된 건 이런 이유다.

현지시간 11일 미국 샌프란시스코에서 진행된 '삼성 갤럭시 언팩 2020'에 마련된 제품 체험존에서 방문객이 갤럭시 S20을 체험하고 있다. [사진=삼성전자]
<현지시간 11일 미국 샌프란시스코에서 진행된 '삼성 갤럭시 언팩 2020'에 마련된 제품 체험존에서 방문객이 갤럭시 S20을 체험하고 있다. [사진=삼성전자]>

삼성전자는 지난 해 8월 업계 최초로 1억 800만 화소 이미지센서 ‘아이소셀 브라이트 HMX’를 선보인 바 있다. 이번 신제품은 이후 6개월 만에 선보인 것으로, 향상된 컬러필터 기술이 돋보인다. 최근 모바일 카메라 요구사항인 ▲초고화소 ▲초소형 ▲고성능에도 최적화돼 있다. 초고화질 이미지와 최대 8K 24프레임 동영상 촬영이 가능하다.

‘강화된 이미지 줌(Zoom)’을 이용한 프리뷰기능도 주목할 점이다. 피사체를 확대할 경우, 보통 이미지 화질이 저하되지만, ‘아이소셀 브라이트 HM1’은 1억 800만 화소를 통해 피사체를 최대 3배(1200만 화소)까지 확대해도 화질 저하가 발생하지 않는다. 이보다 더 나아가 갤럭시 S20 울트라가 100배 줌 촬영이 가능한 것도 여기서 기인한다.

갤럭시 언팩 2020 현장에서 실시간으로 갤럭시 S20 울트라에서 100배 확대된 카메라 피사체를 보여주고 있다. 멀리 떨어진 피사체지만 놀라울 정도로 또렷하다. [사진=삼성전자] [사진=삼성전자]
<갤럭시 언팩 2020 현장에서 실시간으로 갤럭시 S20 울트라에서 100배 확대된 카메라 피사체를 보여주고 있다. 멀리 떨어진 피사체지만 놀라울 정도로 또렷하다. [사진=삼성전자] [사진=삼성전자]>

이 외에도 ‘아이소셀 브라이트 HM1’은 ▲스마트 ISO ▲실시간 HDR ▲전자식 이미지 흔들림 보정(EIS) 등 최신 이미지센서 기술을 탑재했다.

박용인 삼성전자 시스템LSI 사업부 센서사업팀 부사장은 “일상 속 소중한 모든 순간들을 촬영할 수 있도록 삼성전자는 끊임없이 이미지센서 기술을 혁신하고 있다”며 “아이소셀 브라이트 HM1에 내장된 노나셀 기술은 어떠한 환경에서도 생생한 사진을 찍을 수 있도록 도와줄 것”이라고 말했다. 삼성전자는 현재 ‘아이소셀 브라이트 HM1’을 양산하고 있다.

김광회 기자 elian118@nextdaily.co.kr

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