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아이소셀 HP1은 지난 2019년 삼성전자가 업계최초로 1억800만화소 이미지센서를 출시한 이후 2년 만에 다시 업계 최초로 출시한 차세대 제품이다.
특히 기존 1억 800만 화소 제품대비 화소 수를 약 85% 많이 탑재하면서도 옵티컬포맷(카메라 렌즈를 통해 들어오는 이미지가 인식되는 영역의 지름)의 크기 증가는 최소화해, 디자인의 구애없이 고화질 카메라를 스마트폰에 탑재할 수 있게 한다.
2030년 시스템 반도체 1위 달성을 목표로 한 삼성전자가 세계 최고 미세공정 기술력으로 이미지센서 초격차를 가속화하고 있다.
삼성전자는 2일 2억 화소 모바일 이미지센서 ‘아이소셀 HP1’을 공개했다.
이 제품은 0.64㎛(마이크로미터) 픽셀 2억 개를 1.22분의 1인치 옵티컬 포맷크기에 구현한 것이다.
이는 삼성전자의 독자 신기술인 ‘카멜레온셀(ChameleonCell)’이 최초 적용됐기 때문에 가능했다고 삼성측은 설명했다.
작은 크기의 픽셀이 많으면 해상도가 증가하지만 픽셀 크기가 작아지면서 빛을 받아들이는 공간이 줄기 때문에 화질은 떨어질 수 있다.
삼성의 카멜레온셀 기술은 밝을 때는 픽셀 본래 크기(0.64㎛)로 빛을 받아들고, 어두울 때는 같은 색상의 픽셀 4개 또는 16개를 하나처럼 모아 수광면적을 넓혀 밝고 선명한 화질을 구현한다.
고화질 동영상을 촬영할 때는 인접 픽셀 4개를 하나처럼 동작시켜 화각 손실 없이 초당 30프레임으로 8K 고해상도 영상을 촬영할 수 있다.
1억 화소 이상의 이미지센서 제품을 공급하는 곳은 삼성전자가 유일하다. 삼성전자는 이 같은 초격차 기술로 스마트폰 이미지센서 점유율 세계 1위인 소니를 바짝 추격하고 있다.
시장조사기관 스트래티지 애널리틱스(SA)에 따르면 지난해 세계 스마트폰 이미지센서 시장에서 소니는 46%를 점유해 1위, 삼성전자는 29%로 2위에 올랐다. 순위 변동은 없지만 양사의 점유율 격차가 17%포인트로 줄어든 점이 눈에 띈다. 2년 전인 2018년만 해도 소니와 삼성전자의 격차는 58%포인트에 달했다.
시장조사업체 TSR에 따르면 삼성전자는 1억화소 이상의 제품을 삼성전자 무선사업부와 샤오미, 레노보-모토로라 등에 공급하고 있다. 중국 스마트폰 업체인 오포(Oppo)와 리얼미(Realme) 등에도 공급할 것으로 전망된다.
삼성전자는 이날 업계 최소 크기의 듀얼 픽셀(Dual Pixel) 이미지센서 ‘아이소셀 GN5’도 공개했다.
아이소셀 GN5는 1.57분의 1인치 옵티컬포맷에 1.0㎛ 픽셀 5000만개를 구현한 업계 최소 크기의 ‘듀얼 픽셀’ 제품이다.
일반적인 픽셀은 빛을 모으는 포토다이오드가 1개지만, 듀얼 픽셀은 모든 픽셀에 2개의 포토다이오드를 탑재한다.
센서의 모든 픽셀이 초점을 맞추는 동시에 색 정보도 받아들일 수 있어 화질 손상 없이 빠르고 정확한 자동 초점 기능을 구현할 수 있다.
아이소셀 GN5에는 자동 초점을 맞출 때 상·하·좌·우 위상차를 모두 활용하는 삼성전자의 ‘듀얼 픽셀 프로’ 기술과 픽셀 사이에 절연부를 형성하는 FDTI(Front Deep Trench Isolation) 공법이 적용됐다.
시스템LSI사업부 센서사업팀 장덕현 부사장은 “초소형 이미지센서에서의 고감도 촬영을 위한 기술적 난제를 극복하기 위해 독보적인 기술을 확보해 나가고 있다”며 “아이소셀 HP1과 GN5는 차세대 모바일 기기의 카메라 트렌드를 선도할 혁신적인 제품”이라고 말했다.
