사람의 눈을 닮은 빠르고 정확한 자동초점, ‘듀얼 픽셀 프로’

사진은 결정적인 순간을 포착하는 ‘찰나의 예술’이다. 순식간에 지나가는 짧은 장면을 놓치지 않으려면 빠르고 정확한 자동초점 기능이 필수. 하지만 빛이 충분하지 않은 어두운 환경일 때, 혹은 빠르게 움직이는 사람이나 물체를 찍을 때 정확한 초점을 맞추는 것은 쉽지 않다. 삼성전자가 새롭게 선보인 ‘듀얼 픽셀 프로’ 기술은 스마트폰 카메라의 자동초점 기능을 한 단계 끌어올려 더욱 편리한 촬영을 가능하게 한다.

‘사람의 눈처럼’ 위상차 검출 자동초점

‘듀얼 픽셀 프로’ 기술을 이해하기 위해서는 위상차 검출 자동초점 방식(Phase Detection Auto Focus, PDAF)을 먼저 살펴봐야 한다. 사람은 양쪽 눈에 맺히는 상을 무의식적으로 맞추는 과정을 통해 초점을 잡는데, 위상차 검출 방식은 이 원리를 차용했다. 좌우 지점에서 위상을 측정하고 그 차이를 계산해 초점을 맞추는 것.

과거 이미지센서는 센서 곳곳에 위치한 자동 초점용 픽셀을 활용해 PDAF를 구현했다. 전체 픽셀 중 일부는 왼쪽 또는 오른쪽 절반이 가려진 채 나머지 한쪽으로만 빛을 받아들이고, 이들의 정보를 활용하여 좌우 위상차를 검출한다. 자동초점을 위한 픽셀들이 많아지면 초점은 빨리 잡히지만, 그만큼 색 정보는 받아들일 수 없어 화질이 저하될 수 있다. 이런 문제점을 해결하기 위해 탄생한 것이 ‘듀얼 픽셀’ 기술이다.

모든 픽셀로 초점을 맞춘다, ‘듀얼 픽셀’의 탄생

듀얼 픽셀 기술은 센서의 모든 픽셀들이 색 정보를 받아들이면서 위상차도 측정하도록 한다. 때문에 화질 저하 없이 자동 초점 속도와 정확도가 압도적으로 높아진다. 듀얼 픽셀을 채용한 이미지 센서의 각 픽셀들은 좌우 두 개의 포토 다이오드를 갖는데, 두 다이오드가 각각 왼쪽과 오른쪽의 위상을 측정하면 센서는 이를 통해 PDAF를 구현하는 방식. 센서에 있는 수백만 개의 픽셀들이 위상차를 측정할 수 있어 빠르고 정확한 자동초점이 가능해진다.

또 한 번 진화한 ‘듀얼 픽셀 프로’, 좌우에서 상하까지

‘듀얼 픽셀 프로’는 여기서 한 단계 더 발전한 기술이다. 듀얼 픽셀이 적용된 RGB 픽셀들 중 녹색 픽셀에 기울어진 각도의 구조를 추가했다. 사선으로 나누어진 녹색 픽셀들은 기존처럼 좌우는 물론, 위아래의 위상차도 측정할 수 있다.

듀얼 픽셀 프로는 어두운 환경이나 움직이는 피사체 촬영 시에도 빠르고 정확한 자동초점 성능을 제공한다. 특히 수평선이나 가로 줄무늬와 유사한 패턴은 좌우 위상차만으로는 초점을 잡기 어려운데, 위아래의 위상차를 동시에 측정함으로써 초점을 맞추는 데 필요한 시간을 크게 줄일 수 있다.

모든 순간은 인식한 직후 과거가 된다. ‘듀얼 픽셀 프로’ 기술이 더해진 아이소셀 이미지 센서를 활용하면 소중한 순간들을 놓치지 않고 기록할 수 있을 것이다.