순간을 소중하게, 삼성 아이소셀 이미지 센서

지난 수십여 년 간 사진 촬영에는 놀랄 만한 변화가 있었다. 카메라에 돌돌 말리는 아날로그 필름을 넣고, 필름 가격도 비싼 데다 찍을 수 있는 사진 개수가 한정되어 있어서 무엇을 찍을지 진지하게 고민하고 셔터를 누르던 시절이 그리 오래 전 이야기가 아니다. 하지만 지금은 스마트폰 내부의 칩과 소프트웨어가 사진을 처리해주기 때문에 고민 없이 마음껏 찍을 수 있다. 스마트폰 사진 촬영은 최근에 빠르게 발전하고 있는 분야로, 삼성 아이소셀 이미지 센서는 모바일 기기에 한 차원 높은 카메라 성능을 선사하며 이 변화를 선도한다. 필름 카메라의 시대 그리 오래 전도 아닌 불과 약 20년 전까지만 해도 개인용 카메라에 돌돌 말리는 아날로그 필름을 넣고 사진을 찍었다. 필름 카메라를 보면 밀레니얼 세대와 X세대는 어린 시절의 향수를 떠올릴 것이고, Z세대는 구경도 못해본 경우가 많을 것이다. 필름 롤은 감광액이라 불리는 물질로 코팅되어 있는데 이 물질이 셔터를 눌렀을 때 카메라 렌즈를 통과한 빛과 반응하여 필름에 이미지가 기록된다. 필름이 빛에 노출되면 화학 반응이 일어나 사진이 지워질 수 있기 때문에 조심해서 다뤄야 했다. 필름을 현상소에 가지고 가면 고정액에 담가 감광성을 제거하는 과정을 거쳤다. 그런 다음 필름에 빛을 비춰 사진용지에 필름을 인화하고 사진이 완성되면 고객이 찾아갈 수 있었다. 사진을 현상하고 인화하는 데에는 짧으면 수 시간, 길게는 며칠이 걸렸고, 이는 현재의 우리에게는 필요 이상으로 길고 복잡한 시간으로 느껴진다. 하지만 사진관을 직접 방문하여 내가 찍은 사진을 받아 사진을 뒤적거리며 처음 눈으로 확인했을 때의 감동은 이루 말할 수 없이 컸기에, 이 시절의 아날로그 감성을 그리워하는 분들도 많다. 디지털 카메라의 보급 디지털 카메라는 시장의 판도를 완전히 뒤집었다. 순식간에 사람들은 사진을 찍자마자 카메라 화면에서 바로 확인할 수 있게 되었고, PC만 있으면 사진을 편집하고 인터넷을 통해 전 세계 어디든 공유할 수 있게 되었다. 스마트폰 카메라의 보급으로 디지털 사진은 다시 한 번 크게 도약했다. 이제 사진을 찍고 PC에 연결하지 않고도 손 안에서 바로 공유할 수 있게 되어 사진을 촬영하는 것이 모든 사람에게 일상 생활의 일부로 자리 잡았다. 게다가 이미지 센서가 더욱 정교해지고 성능이 좋아져 스마트폰 사진의 화질이 혁신적으로 개선되고 기능도 날이 갈수록 지능적으로 변모하고 있다. 이미지 센서란? 이미지 센서란 받아들인 빛을 디지털 신호로 변환하여 이미지로 만들어주는 반도체 칩이다. 이미지 센서 내부는 마이크로 렌즈, 컬러 필터, 포토다이오드, 일련의 금속 와이어링으로 구성된다. 마이크로 렌즈가 빛을 모으고 컬러 필터가 빛을 R(빨간색), G(녹색), B(파란색)로 구분한다. 필터는 빨간색, 녹색, 파란색 감광 소자가 바둑판 형식으로 배열되어 있는데 이를 베이어 패턴이라고 한다. 베이어 패턴은 인간의 눈을 본떠 만들었으며, 필터의 색상 정보를 바탕으로 픽셀별로 색상 값이 저장된다. 빛이 포토다이오드에 도달하면 광전 효과가 발생하여 색상 값이 디지털 기기가 처리할 수 있는 전기적 신호로 전환된다. 게임 체인저, 삼성 아이소셀 센서 2013년에 첫 선을 보인 삼성 아이소셀(ISOCELL) 이미지 센서는 고성능 카메라를 내장한 초박형 기기에 필요한 최신 기준을 충족하여 최적화된 프리미엄 제품이다. 삼성 센서 제품군의 명칭인 아이소셀 기술은 픽셀 간 물리적 차단막을 두어 색상 간섭을 방지하고 우수한 색 재현력과 뛰어난 이미지 품질을 선사한다. 많은 사진을 촬영하며 추억과 경험을 쌓아나가는 시대 흐름에 맞춰, 아이소셀 이미지 센서는 컴팩트하고 다재다능한 스마트폰에 고화질 고성능 카메라를 탑재할 수 있도록 한다. 아이소셀의 특장점 아이소셀 2.0 기술은 앞서 언급한 바와 같이 아이소셀 센서에서 픽셀을 명확하게 분리해준다. 이 기술은 색상 간 간섭 등과 같은 픽셀 미세화에 수반되는 다양한 문제를 해결하고 광학적 손실을 줄여 픽셀의 성능을 향상시킨다. 스마트 ISO 기술은 고정된 단일 기본 감도로 인해 발생하는 문제를 해결한다. 스마트 ISO는 저감도 모드와 고감도 모드를 통합하여 다이내믹 레인지를 최적화하고 빛의 증폭 수준을 지능적으로 선택하여 노이즈를 줄인다. 스마트 ISO는 어두운 환경에서 저감도 센서만 단독 사용했을 때 주로 발생하는 노이즈를 줄이는 동시에, 밝은 환경에서 고감도 ISO 센서만 단독 사용했을 때 발생할 수 있는 색상 손실도 줄여준다. 뿐만 아니라, 삼성의 혁신적인 테트라픽셀 기술은 저조도 환경에서 4개의 픽셀을 하나로 결합하여 빛이 부족한 상황에서도 고화질의 사진을 촬영할 수 있게 해준다. RGB가 엇갈려 배치된 기존 센서와 달리, 동일한 컬러 필터가 인접 배치되어 이미지 센서 내 4개의 픽셀이 하나로 그룹화될 수 있다. 카메라가 저조도 환경에서 촬영되면 최적화된 알고리즘이 각 그룹에서 얻어진 정보와 데이터를 조합하여 작은 픽셀 4개가 큰 픽셀 하나의 역할을 할 수 있게 한다. 조도가 높은 환경에서는 리모자이크 알고리즘이 픽셀을 전통적인 RGB 패턴으로 리매핑하여 고해상도 이미지를 구현한다. 스마트폰을 더욱 얇게, 더욱 많은 기능을 담을 수 있도록 설계하려면 편차가 큰 환경 변화에도 모두 대응할 수 있는 카메라 센서가 필요하다. 모바일 기기로 사진을 찍는 것이 일상의 중요한 부분으로 자리매김한 지금, 삼성 아이소셀 이미지 센서를 탑재한 스마트폰을 이용하는 소비자들은 어디서든 ‘순간을 소중하게’ 추억으로 남길 수 있다. _{* 테트라픽셀(Tetrapixel) 명칭은 2022년 7월에 수정되었음}