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  • 優れたHDR技術
    息をのむようなシーン
    優れたHDR技術
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    ISOCELLからインスピレーションを受けています

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    スマートフォンのカメラに埋め込まれた ISOCELL センサーのクローズアップ 3D レンダリング画像
スマートフォンのカメラ体験がますます良くなっているのには理由があります。 サムスンは、様々な照明環境でも鮮明でクリアなイメージを提供するために、カメラのダイナミックレンジを拡張する、多様なハイダイナミックレンジ（HDR）技術を開発しています。 スマートフォンのカメラ体験がますます良くなっているのには理由があります。 サムスンは、様々な照明環境でも鮮明でクリアなイメージを提供するために、カメラのダイナミックレンジを拡張する、多様なハイダイナミックレンジ（HDR）技術を開発しています。 スマートフォンのカメラ体験がますます良くなっているのには理由があります。 サムスンは、様々な照明環境でも鮮明でクリアなイメージを提供するために、カメラのダイナミックレンジを拡張する、多様なハイダイナミックレンジ（HDR）技術を開発しています。

HDRとは何か？ HDRとは何か？ HDRとは何か？

HDRは明るさのレベル範囲を拡張し、そのイメージを人が認知できるものとできるだけ近くなるように表現します。明るい領域を単に白く表現したり、暗い領域を黒く表現したりするのではなく、明るいシーンと暗いシーンをより鮮明に区別できるようにします。つまり、写真を撮る時の照明について心配する必要がなくなります。さらに、HDR以外のモードでは、ノイズを解決すると露出オーバーになり、露出オーバーを解決するとノイズが増加するというデメリットがありますが、HDR技術は両方の問題を同時に解決し、よりクリーンで明確なHDRイメージを実現します。

Samsung ISOCELL HDR とは

多重露光 多重露光 多重露光

スタッガードHDR
スタッガードHDR
スタッガードHDR

スタッガードHDRは、異なる露出条件でいくつかのフレームを撮影し、APでそれらを組み合わせてコントラスト比を向上させます。各フレームは異なる照明のシーンに焦点を合わせているため、各フレームの鮮明な部分を撮影し組み合わせられたイメージでは、全体のシーンを鮮明に表現できます。

ただ、ローリングシャッター処理の制限により、動いているオブジェクトにジェロ効果と呼ばれる波状の歪みが生じる可能性があります。 このような歪みを軽減するために、単一露光をベースにしたSmart ISO ProやDual Slope Gainのような技術が導入されました。
スタッガードHDRは、異なる露出条件でいくつかのフレームを撮影し、APでそれらを組み合わせてコントラスト比を向上させます。各フレームは異なる照明のシーンに焦点を合わせているため、各フレームの鮮明な部分を撮影し組み合わせられたイメージでは、全体のシーンを鮮明に表現できます。

ただ、ローリングシャッター処理の制限により、動いているオブジェクトにジェロ効果と呼ばれる波状の歪みが生じる可能性があります。 このような歪みを軽減するために、単一露光をベースにしたSmart ISO ProやDual Slope Gainのような技術が導入されました。
スタッガードHDRは、異なる露出条件でいくつかのフレームを撮影し、APでそれらを組み合わせてコントラスト比を向上させます。各フレームは異なる照明のシーンに焦点を合わせているため、各フレームの鮮明な部分を撮影し組み合わせられたイメージでは、全体のシーンを鮮明に表現できます。

ただ、ローリングシャッター処理の制限により、動いているオブジェクトにジェロ効果と呼ばれる波状の歪みが生じる可能性があります。 このような歪みを軽減するために、単一露光をベースにしたSmart ISO ProやDual Slope Gainのような技術が導入されました。
サムスン ISOCELL スタガードHDR サムスン ISOCELL スタガードHDR サムスン ISOCELL スタガードHDR

単一露光 単一露光 単一露光

Smart ISO Pro
Smart ISO Pro
Smart ISO Pro

Smart ISO Proは、同時に撮影した２つの異なるISOイメージを結合することでコントラスト比を高めます。低変換ゲインを使用する低いISOでは、明るい部分の色の再現を拡張し、高変換ゲインを使用する高いISOでは、暗い部分の小さな信号を効果的に強調します。このような幅広い色の再現は、さまざまな照明条件の下でも鮮明なイメージを提供できます。さらに、単一露光方式はジェロ効果を最小限に抑え、センサをHDRの内部で処理することでAPの性能から完全に独立できます。
Smart ISO Proは、同時に撮影した２つの異なるISOイメージを結合することでコントラスト比を高めます。低変換ゲインを使用する低いISOでは、明るい部分の色の再現を拡張し、高変換ゲインを使用する高いISOでは、暗い部分の小さな信号を効果的に強調します。このような幅広い色の再現は、さまざまな照明条件の下でも鮮明なイメージを提供できます。さらに、単一露光方式はジェロ効果を最小限に抑え、センサをHDRの内部で処理することでAPの性能から完全に独立できます。
Smart ISO Proは、同時に撮影した２つの異なるISOイメージを結合することでコントラスト比を高めます。低変換ゲインを使用する低いISOでは、明るい部分の色の再現を拡張し、高変換ゲインを使用する高いISOでは、暗い部分の小さな信号を効果的に強調します。このような幅広い色の再現は、さまざまな照明条件の下でも鮮明なイメージを提供できます。さらに、単一露光方式はジェロ効果を最小限に抑え、センサをHDRの内部で処理することでAPの性能から完全に独立できます。
サムスン ISOCELL スマート ISO プロ サムスン ISOCELL スマート ISO プロ サムスン ISOCELL スマート ISO プロ

Dual Slope Gain
Dual Slope Gain
Dual Slope Gain

Smart ISO Proを使用するには、ピクセルに２つの変換ゲイン（高と低）を実行するための十分な信号が必要です。豊富な信号でピクセルビニングモードを利用する全体の視野（FoV）では、高ゲインと低ゲインの両方を使用することで最大12.5MPのHDR撮影が実現できます。 しかし、ズームモードでは、ピクセルビニングなしで単独のピクセルを使用して動作するため、信号が小さくなり、変換ゲインが１つしか許可されず、Smart ISO Proの使用が制限されます。

この問題をDual Slope Gainが解決します。２つの異なるアナログゲイン（高と低）で単独の信号を読み取り、それらを１つのイメージに組み合わせてダイナミックレンジを拡大します。特に、低照度領域の極めて弱い信号を高いアナログゲインで増幅し、より詳細なイメージを撮影することができます。そのため、ズーム撮影時にも最大50MPのHDR画像を撮影することができます。
Smart ISO Proを使用するには、ピクセルに２つの変換ゲイン（高と低）を実行するための十分な信号が必要です。豊富な信号でピクセルビニングモードを利用する全体の視野（FoV）では、高ゲインと低ゲインの両方を使用することで最大12.5MPのHDR撮影が実現できます。 しかし、ズームモードでは、ピクセルビニングなしで単独のピクセルを使用して動作するため、信号が小さくなり、変換ゲインが１つしか許可されず、Smart ISO Proの使用が制限されます。

この問題をDual Slope Gainが解決します。２つの異なるアナログゲイン（高と低）で単独の信号を読み取り、それらを１つのイメージに組み合わせてダイナミックレンジを拡大します。特に、低照度領域の極めて弱い信号を高いアナログゲインで増幅し、より詳細なイメージを撮影することができます。そのため、ズーム撮影時にも最大50MPのHDR画像を撮影することができます。
Smart ISO Proを使用するには、ピクセルに２つの変換ゲイン（高と低）を実行するための十分な信号が必要です。豊富な信号でピクセルビニングモードを利用する全体の視野（FoV）では、高ゲインと低ゲインの両方を使用することで最大12.5MPのHDR撮影が実現できます。 しかし、ズームモードでは、ピクセルビニングなしで単独のピクセルを使用して動作するため、信号が小さくなり、変換ゲインが１つしか許可されず、Smart ISO Proの使用が制限されます。

この問題をDual Slope Gainが解決します。２つの異なるアナログゲイン（高と低）で単独の信号を読み取り、それらを１つのイメージに組み合わせてダイナミックレンジを拡大します。特に、低照度領域の極めて弱い信号を高いアナログゲインで増幅し、より詳細なイメージを撮影することができます。そのため、ズーム撮影時にも最大50MPのHDR画像を撮影することができます。
Samsung ISOCELL デュアル スロープ ゲイン Samsung ISOCELL デュアル スロープ ゲイン Samsung ISOCELL デュアル スロープ ゲイン

単一露光HDR技術の比較 単一露光HDR技術の比較 単一露光HDR技術の比較

Dual Slope GainはSmart ISO Proの限界を補うために設計された最新の技術ですが、Smart ISO Proは依然として優れたHDR性能を提供します。これは、センサが信号を増幅する方法に違いがあるためです。変換ゲインはシグナルチェーンの最前列（ノイズが最も少ない場所）で信号を増幅するのに対し、アナログゲインは真ん中に位置しているので、追加回路のノイズが発生した後に信号を増幅します。変換ゲインとアナログゲイン（高から低）の比率が同じだと仮定した時、Smart ISO Proの方がノイズが少なく、より優れたHDRを提供する理由となります。

Smart ISO Pro とデュアル スロープ ゲインの比較のビデオ サムネイル
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今後の市場では、高輝度と低輝度の両方を満足させるダイナミックレンジの改善を求める可能性が高いです。これを達成するために、サムスンはピクセルのフルウェル容量（FWC）を増やし、大容量キャパシタにより多くの電子を蓄積できる研究開発を進めています。さらに、非常に高い変換ゲインを適用して、低照度環境でもより鮮明でクリアなイメージを実現する計画です。このような技術革新を通して、サムスンはHDR性能の限界を広げ続けます。 今後の市場では、高輝度と低輝度の両方を満足させるダイナミックレンジの改善を求める可能性が高いです。これを達成するために、サムスンはピクセルのフルウェル容量（FWC）を増やし、大容量キャパシタにより多くの電子を蓄積できる研究開発を進めています。さらに、非常に高い変換ゲインを適用して、低照度環境でもより鮮明でクリアなイメージを実現する計画です。このような技術革新を通して、サムスンはHDR性能の限界を広げ続けます。 今後の市場では、高輝度と低輝度の両方を満足させるダイナミックレンジの改善を求める可能性が高いです。これを達成するために、サムスンはピクセルのフルウェル容量（FWC）を増やし、大容量キャパシタにより多くの電子を蓄積できる研究開発を進めています。さらに、非常に高い変換ゲインを適用して、低照度環境でもより鮮明でクリアなイメージを実現する計画です。このような技術革新を通して、サムスンはHDR性能の限界を広げ続けます。