FAQs

• CMOS Image sensor 와 CCD 이미지센서의 차이는 무엇인가요?

  CCD(전하결합소자)와 CMOS(상보적 금속산화막 반도체)는 이미지 센서에서 빛을 전기 신호로 바꾸는 데 사용되는 두 가지 기술입니다. CCD 는 빛에너지로 발생한 전하를 축적 후 전송하여 최종단에서 전하가 전기신호로 전환됩니다. 반면 삼성 ISOCELL 이미지센서와 같은 CMOS 이미지센서는 화소 내에 신호 증폭을 위한 앰프를 내장하고 있어 빛 에너지로 발생된 전하를 바로 전기신호로 증폭하여 전송합니다. 모바일 기기에서는 전력 소비가 적고 다양한 회로를 하나로 직접 가능한 CMOS 이미지센서가 사용됩니다. 특히, 과거에는 CCD 가 더 적은 노이즈로 고품질 이미지에 유리했으나 최근에는 CMOS 의 화질이 크게 개선되어 DSLR 이나 미러리스 등 전문가용 카메라에서도 CMOS 이미지센서가 많이 쓰이고 있습니다.

• 이미지센서의 성능을 결정짓는 요소들은 무엇이 있나요?

  이미지센서는 디지털 이미지와 비디오를 촬영하는 반도체로 화질, 속도, 전력소모 등 다양한 면에서 성능을 판단할 수 있습니다. 가장 중요한 화질에서는 디테일 표현을 위한 해상도와 해상력, 색재현력, 저조도 노이즈, 다이나믹레인지 등으로 화질이 결정되고, 속도면에서는 오토포커스 성능과 함께 제로셔터랙, 연사속도, 비디오 프레임 레잇 등이 중요 합니다. 또한 모바일 기기에서는 카메라 사용 시 전력 소모를 줄여야 하므로 이미지 센서의 전력 소모도 중요한 요소입니다. 삼성 ISOCELL 이미지센서는 이 모든 면에서 최적의 성능을 제공할 수 있도록 첨단 기술들을 채용하고 있습니다.

• 이미지센서는 어떻게 디지털 이미지를 생성하나요?

  이미지센서는 아날로그신호인 빛 정보를 전기신호로 전환하는 소자들을 기본으로 설계됩니다. 베이어 패턴에서 각 픽셀들은 RGB 중 한 색상의 빛만 허용하는 컬러 필터를 갖고 있고, 빛 에너지가 들어오면 발생하는 전하를 전기신호로 증폭하여 각 색상의 값을 만들어냅비다. 이후 소프트웨어적으로 각 화소 마다 주변 화소들의 색상 값을 참고해 보간하는 방식으로 최종적인 색을 결정하여 우리가 보는 컬러풀한 이미지를 구성하게 됩니다.

• ISOCELL 이미지센서는 왜 우수한가요?

  삼성은 이미지센서의 성능을 결정짓는 다양한 요소들에서 성능 개선을 위한 첨단 기술들을 개발해 모바일 카메라의 혁신을 이끌고 있습니다. 세계최초 1억8백만 화소, 2억화소 이미지센서 양산은 물론, 저조도 성능을 위한 첨단 픽셀 비닝 기술들, 다이나믹 레인지 성능 강화를 위한 다양한 방식의 HDR 기술 개발, 듀얼 픽셀 기술부터 Super QPD 에 이르는 오토포커스 기술, 또한 최신 공정을 적용한 이미지센서 제조 등을 통해 화질, 속도, 전력소모 모든 면에서 앞선 성능을 제공하기 위해 노력 중입니다.

• 미세픽셀 기술은 왜 중요한가요?

  카메라 모듈은 이미지센서에 상이 맺기 까지 렌즈로부터 최소한의 거리를 요구하는데, 이미지센서의 크기가 커질 수록 그 거리는 더 멀어지게 됩니다. 고화소에 대한 소비자들의 니즈가 높아져가는 가운데, 고화소를 구현하기 위해 센서 사이즈를 키울 경우 카툭튀로 불리우는 현상이 더욱 심해지게 됩니다. 따라서 한정된 센서 사이즈 안에서 고화소 구현을 위해서는 개별 픽셀의 크기가 작아져야 합니다. 하지만 이는 개별 픽셀이 받아들이는 빛의 양이 적어짐을 의미하고 또한 주변 픽셀들로부터의 간섭현상이 심해져 화질이 안 좋아지는 문제가 생길 수 있습니다. 하지만 삼성전자는 업꼐 최소 사이즈의 미세픽셀을 구현하면서, 각 픽셀의 성능을 높이고 간섭현상을 최소화하는 물리적인 격벽을 구성하는 등의 첨단 미세픽셀 기술로 작은 픽셀에서도 우수한 화질을 제공하는 이미지센서를 선보이고 있습니다.

• 사진의 품질을 결정하는 요소들은 무엇이 있나요?

  사진의 품질은 해상력, 색 재현력, 노이즈, 다이나믹 레인지 등 다양한 요소에 의해 결정 됩니다. 해상력은 사진이 얼마나 세밀한 선까지 묘사할 수 있는지를 의미하며 일반적으로 고해상도의 센서가 좋은 해상력의 사진을 출력하지만, 렌즈의 성능도 이에 중요한 역할을 합니다. 색 재현력은 눈에 보여지는 색을 얼마나 잘 재현하는지를 나타내며, 다이나믹 레인지는 사진이 표현할 수 있는 가장 밝은 영역과 어두운 영역까지의 범위를 의미합니다. 그리고 계조는 표현 가능한 색의 범위 내에서 색 변화를 얼마나 매끄럽게 표현하는지를 뜻합니다. 노이즈는 본연의 색 정보 외에 표현되는 잡음의 흔적을 의미하며, 특히 저조도에서 얼마나 노이즈가 적은지는 화질의 중요한 척도 중 하나 입니다.

• 해상도가 커질 수록 화질이 좋아지는 것인가요?

  해상도는 화질을 결정짓는 중요한 요소로 일반적으로 화소가 커지면 세밀한 선과 색의 표현이 가능해 좋은 화질을 낼 수 있습니다. 또한 고해상도의 사진은 줌인하거나 크롭하여도 큰 화질의 손상 없이 우수한 품질의 사진을 제공해줍니다. 하지만 동일한 센서 사이즈 내에서 고해상도를 구현하려면 픽셀 사이즈는 작아져야 합니다. 픽셀 사이즈가 작아지면 저조도에서 충분한 빛을 받아들이지 못하는 등 화질 면에서 단점으로 작용할 수 있습니다. 하지만 삼성은 첨단 미세픽셀 기술을 통해 이러한 한계를 극복하고 있으며, 테트라스퀘어드픽셀, 노나픽셀 기술 등 첨단 픽셀비닝 기술을 적용해 저조도에서는 빅픽셀과 같이 작동하여 고품질의 이미지를 제공할 수 있습니다.

• 같은 이미지 센서를 사용하는 스마트폰의 결과물은 똑같나요?

  카메라 모듈의 렌즈에서 광학적인 차이가 발생할 수 있습니다. 또한 이미지센서를 통해 디지털 신호로 전환된 이미지 정보는 최종적으로 이미지 시그널 프로세서의 처리 과정을 거쳐 사용자가 보는 이미지로 변환 되는데, 프로세서 또는 스마트폰 제조사들의 이미지 처리 방식에 의해 색조, 샤프니스, 컨트라스트 등에서 차이가 생길 수 있습니다.

• 스마트폰에서는 줌을 어떻게 구현하나요?

  스마트폰 카메라에서는 렌즈를 활용한 광학식 줌과 디지털줌을 혼용하여 다양한 배율의 줌을 끊김없이 제공합니다. 이 때, 디지털 줌은 센서에 포착되는 이미지를 크롭하여 구현하므로, 초고화소 이미지센서의 중요성이 높아지고 있습니다. 최종적으로 12MP 출력을 목표로 했을 때 108MP 에서는 3배 줌, 200 MP 에서는 4배 줌까지 큰 화질의 손상 없이 자연스러운 줌이 가능합니다.