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삼성 이미지센서도 초격차…픽셀 2억개로 화질 확 높여

정유정 기자
입력 2022/06/23 17:26
수정 2022/06/23 19:18
아이소셀 HP3 공개

픽셀 크기 업계최소 0.56㎛
폰에 카메라 장착때 돌출방지
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삼성전자가 업계 최소인 0.56㎛(마이크로미터) 크기의 픽셀 2억개를 탑재한 이미지센서 '아이소셀 HP3'(사진)를 공개했다.

삼성전자는 이 제품을 연내 양산해 고성능 이미지센서 시장을 집중 공략할 계획이다. 23일 삼성전자가 공개한 아이소셀 HP3는 픽셀 크기를 기존 제품보다 12% 줄인 0.56㎛로 설계했다. 모바일 기기에 탑재하는 카메라 모듈 크기를 최대 20%까지 줄일 수 있게 된 셈이다.

이미지센서는 카메라 렌즈를 통해 들어온 빛을 디지털 신호로 바꿔주는 시스템 반도체로 '전자기기의 눈'으로 불린다. 스마트폰, 노트북PC, 자동차 등 카메라가 필요한 모든 전자기기에 이미지센서가 들어간다.


모바일 기기에 탑재되는 카메라 수가 많아지고 사양이 높아지면서, 크기가 작으면서도 고화질을 구현하는 이미지센서에 대한 수요가 증가하고 있다.

이미지센서 화소 수가 많을수록 해상도가 높아지고 이미지는 선명해진다. 스마트폰의 경우 크기가 한정돼 있기 때문에 초고해상도 이미지센서를 구현하기 위해서는 픽셀 크기를 작게 만들어야 한다. 픽셀 크기가 작을수록 이른바 '카툭튀'(카메라가 툭 튀어나왔다는 뜻의 신조어) 현상을 줄일 수 있다.

통상 픽셀 크기가 작아지면 해상도가 높아지지만, 빛을 받아들이는 공간이 작아져 화질이 떨어진다는 문제가 있다. 삼성전자는 이를 해결하기 위해 밝을 때 픽셀 본래 크기로 빛을 받아들이고, 어두울 때 픽셀 4개 또는 16개를 하나처럼 활용해 빛을 많이 받아들이는 '테트라 스퀘어드 픽셀' 기술을 적용했다.


픽셀 4개를 하나처럼 사용하면 1.12㎛(5000만화소), 16개를 하나처럼 사용하면 2.24㎛(1250만화소)의 픽셀을 사용하는 것과 동일한 성능을 낼 수 있다.

HP3에는 2억개의 화소 전체를 활용하는 위상차 자동 초점 기술 '슈퍼 QPD'가 적용됐다. 기존에는 피사체의 좌우 위상차를 측정해 초점을 맞췄다면 이 기술로는 좌우, 상하까지 측정이 가능해 보다 빠르고 정확하게 초점을 잡을 수 있다. HP3는 초당 30프레임 8K 초고해상도, 초당 120프레임 4K 고해상도 영상을 지원해 영화 촬영 수준의 성능을 구현했다. 삼성전자는 이미지센서 1위 업체인 소니를 추격하고 있다. 시장조사기관 스트래티지애널리틱스에 따르면 올해 1분기 삼성전자의 스마트폰 이미지센서 시장 점유율은 28.7%로, 소니와의 점유율 격차는 15.9%포인트다. 지난해 4분기 격차(24.5%포인트)에서 크게 좁힌 수치다.

[정유정 기자]
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