에디터S는 요즘 스마트폰으로 사진을 찍고 SNS에 올리는 재미에 푹 빠졌는데요~
스마트폰 카메라는 전문가용 카메라와 비교해도 뒤지지 않을 정도로 화질이 훌륭할 뿐 아니라 휴대가 간편하다는 장점이 있답니다^^.

삼성전자는 지난달 스페인 바르셀로나에서 열린 MWC(Mobile World Congress) 2014를 통해 차세대 기술인 ‘아이소셀(ISOCELL)’을 적용한 1300만, 1600만 화소 모바일 CMOS 이미지센서(CIS)를 공개했습니다.

아이소셀은 지난해 9월 삼성전자가 업계 최초로 개발한 차세대 이미지센서 기술로, CIS 구성 화소에 모이는 빛을 최대한 활용할 수 있도록 센서 구조를 바꾼 게 특징입니다. 이를 통해 어두운 환경에서도 사진을 선명하게 촬영할 수 있고, 색 재현성(reproducibility)을 높여 피사체 고유의 색에 가까운 이미지를 표현할 수 있습니다^^.

이번에 에디터S가 소개할 이야기는 이처럼 사진의 품질을 향상시키는 CIS와 아이소셀입니다.

▲차세대 CMOS 이미지센서 신기술 ‘아이소셀(ISOCELL)’을 적용한 800만화소(1/4인치) 모듈

에디터S는 CIS의 개념을 이해하기 위해 전문 용어부터 하나씩 공부해보기로 했답니다^^.

CMOS는 집적 회로를 구성하는 기술입니다. 이렇게 배경지식을 쌓았으니 이제는 CIS에 대해 살펴볼 차례죠?

CIS는 CMOS 기술로 생산된 이미지 센서를 말합니다. 수많은 감광 픽셀 센서들이 배열된 집적 회로로서 각각의 픽셀은 빛을 감지하는 광검출기(photodetector)와 신호를 증폭하는 능동증폭기(active amplifier)로 구성됩니다.

CIS는 사진의 품질을 결정하는 핵심 부품입니다. 빛을 받아들여 전기 신호로 변환하는 역할을 한다는 점에서 특히 디지털 영상 기기에 많이 활용되는데요. 디지털 카메라, 스마트폰, 태블릿, 통신 장치 등이 대표적입니다.

아이소셀은 CIS 구성 화소에 모이는 빛을 최대한 활용할 수 있도록 센서의 구조를 혁신적으로 변화시킨 기술입니다. ‘격리하다(isolate)’와 ‘세포(cell)’가 합쳐진 어원처럼 픽셀(pixel) 각각의 테두리에 물리적 벽을 형성해 픽셀 간 간섭 현상을 줄임으로써 어두운 공간에서도 보다 깨끗한 이미지를 얻을 수 있답니다^^.

아이소셀에 대해 더 잘 살펴보기 위해 CIS에 적용되는 픽셀 기술부터 살펴보겠습니다.

픽셀 기술은 전면조사형(FSI, Front Side Illumination)에서 후면조사형(BSI, Back Side Illumination)으로 발전했습니다. 후면조사형은 웨이퍼를 뒤집어 얇게 가공, 후면에서 빛을 받아들이도록 한 방식입니다.

빛이 들어오는 경로가 짧고 많은 양의 빛을 받아들일 수 있어 전면조사형 방식보다 40% 이상 감도를 높여 영상 품질을 획기적으로 개선할 수 있습니다.

하지만 후면조사형은 많은 빛과 색상을 흡수해 이웃한 픽셀 사이에서 색상이 혼합될 수 있다는 게 문제였는데요.

▲아이소셀 기술 모식도

삼성전자가 최초로 도입한 아이소셀 기술은 후면조사형의 이 같은 한계를 극복했다는 점에서 의미가 있습니다. 앞서 설명 드린 것처럼 픽셀 간 장벽을 만들어 색상 혼합 문제를 해소했으니까요.

▲아이소셀(ISOCELL) 기술로 찍은 영상

그 결과, 픽셀 간 간섭 현상이 후면조사형보다 30% 이상 줄어 이미지의 색상 재현성을 높였습니다. 또한 수광면적이 30% 늘어나 어두운 환경에서도 보다 선명하고 깨끗한 이미지를 얻을 수 있게 됐습니다.

 
CIS와 아이소셀은 추억의 흔적을 좀 더 선명하고 깨끗하게 남길 수 있도록 돕는다는 공통점을 갖는데요. 삼성전자는 디지털 시대에도 변함없이 아날로그적 정취를 되살릴 수 있도록 더욱 노력하겠습니다^^.

삼성전자가 업계 최초로 기존 CMOS 이미지 센서의 성능한계를 뛰어넘는 차세대 신기술 ‘아이소셀(ISOCELL)’ 개발에 성공했습니다.

CMOS 이미지 센서의 ‘광효율’을 크게 높여 기존 센서 한계 극복

‘아이소셀’이란 CMOS 이미지 센서를 구성하는 화소에 모이는 빛을 최대한 활용할 수 있도록 센서의 구조를 혁신적으로 변화시킨 기술인데요.

일반적으로 이미지의 화질은 센서를 구성하는 각 화소(Pixel)에 모이는 빛의 양에 많은 영향을 받습니다.

최근 CMOS 이미지 센서의 칩 크기는 작아지고 화소 수는 늘어나 화소의 크기가 계속 작아지고 있는데, 작은 화소일수록 충분한 빛을 흡수하기 어려워 CMOS 이미지 센서의 기술은 ‘수광율’을 높이는 방향으로 발전해 왔습니다.

기존의 이면조사형(BSI: Back Side Illumination) 센서는 ‘수광부’를 센서의 가장 윗 부분으로 옮겨 ‘수광율’ 을 높여 왔으나 이 역시 화소의 크기가 계속 작아짐에 따라 최근 한계에 봉착했는데요.

 수광율 : 이미지 센서가 빛을 받아들이는 정도
 수광부 : 빛을 받아들이는 부분

이번에 삼성전자가 개발한 ‘아이소셀’은 화소와 화소 사이에 절연부를 형성해 인접한 화소들을 서로 격리시키는 새로운 구조로 각 화소에 들어온 빛이 주변 화소에 영향을 주는 ‘간섭현상’을 최소화해 빛의 손실을 줄인 것이 특징입니다.

이에 ‘아이소셀’을 적용한 이미지 센서는 기존의 이면조사형 센서 대비 ‘수광면적’이 30% 가량 증가해 어두운 환경에서도 보다 선명한 이미지를 구현하고 깨끗한 이미지를 얻을 수 있습니다.

 수광면적(FWC, Full Well Capacity)
센서 내 화소에서 빛을 받아들이는 부분으로, 면적이 증가할수록 수광율이 올라가 좋은 화질의 이미지 확보가 용이합니다.

또한 기존 대비 ‘간섭현상’도 30% 이상 감소돼 이미지의 색상 재현성을 높였고, 센서의 두께를 줄여도 충분한 빛을 확보할 수 있어 슬림한 모듈을 만들 수 있습니다.

 ‘아이소셀’ 적용한 1/4인치 800만 화소 샘플 칩 출시

삼성전자는 올해 1월 ‘아이소셀’ 기술에 대한 특허를 출원했으며 이를 적용한 1/4인치 800만화소 CMOS 이미지 센서 ‘S5K4H5YB’를 4분기부터 본격 생산합니다.

현재 삼성전자는 모바일용 CMOS 이미지 센서 부문에서 5년 연속 업계 1위를 지키고 있으며 미러리스 카메라, 노트북 등 다양한 어플리케이션으로 사업영역을 확장하고 있는 가운데 차세대 ‘아이소셀’ 기술 개발로 시장 리더십을 더욱 강화할 계획입니다.

 “이번 아이소셀 기술은 기존 CMOS 이미지 센서의 한계를 극복한 혁신적인 기술입니다. 아이소셀 기술을 적용한 센서를 통해 더 높은 수준의 화질을 원하는 소비자들의 요구를 만족시켜 나갈 것입니다.”

– 삼성전자 시스템LSI 마케팅팀 김태훈 상무

▲BSI와 ISOCELL 이미지 비교 모습

 

삼성전자가 본격적인 무더위와 여름 휴가철에 대비해 고성능의 방수 기능은 물론 충격 흡수, 방진 등 3단 보호 기능을 갖춘 멀티 프루프 포켓 캠코더 'HMX-W350'을 선보였습니다.





방수, 충격 흡수, 방진 3단 보호! 풀 HD 포켓 캠코더 HMX-W350



HMX-W350은 한 손에 쏙 들어오는 가로 60mm, 세로 112mm, 두께 20mm의 초소형 사이즈로 수심 최대 5미터에서 약 1시간 동안 촬영이 가능하고, 2미터 높이에서 실수로 캠코더를 떨어뜨렸을 때에도 충격을 흡수해 정상 작동됩니다.



또한, 황사와 같이 먼지가 많은 열악한 상황에서도 견딜 수 있는 방진 기능이 있어 장소와 환경에 관계없이 동영상과 사진 촬영이 가능합니다.





어두운 환경에서도 수중에서도 촬영 최적화



HMX-W350은 조리개 밝기 F2.2의 밝은 렌즈에 5M BSI(Back Side Illumination, 후면조사형) CMOS(Click!)센서를 장착하여 어두운 곳에서 촬영 시 노이즈가 적은 선명한 화질의 풀HD 동영상과 550만 화소급 고화질의 정지 영상도 촬영할 수 있습니다.



김서림 방지(Self Cleaning Glass) 특수 코팅 렌즈와 아쿠아(Aqua) 촬영모드, 2.3 인치의 Clear LCD를 적용해 물 속에서도 잘 보이며, 초보자도 쉽고 편리하게 수중 촬영이 가능합니다.



한편, 플로팅 범퍼•Wearable Band 등 아웃도어 전용 액세서리도 함께 출시하여 야외 활동시 편리함을 제공합니다.





흔들면 디지털 효과가 반영되는 Shake iT 등 다양한 촬영 모드 제공



촬영한 영상 중 중요한 장면들만을 선택하여 재생할 수 있는 My Clip 기능을 포함했고, 캠코더를 흔들면 자동으로 디지털 효과가 반영되고 동영상 재생 모드에서는 스마트 BGM이 적용되는 Shake iT 기능으로 재미있는 촬영이 가능합니다.



스마트 BGM(Back Ground Music) 기능도 한층 개선해, 촬영한 영상을 재생할 때 캠코더에 내장된 다양한 옵션의 배경음악을 동영상과 함께 설정할 수 있어 마치 한편의 뮤직비디오나 드라마를 보는 것과 같은 효과를 누릴 수 있도록 했습니다. 인텔리 스튜디오라는 PC 소프트웨어를 통해 사용자가 원하는 음악을 다운받아 배경 음악으로 설정할 수도 있습니다. 또한, 동영상 재생 중이더라도 녹화된 사람의 목소리가 포착되면 자동으로 배경음악의 볼륨이 조절되는 편리함도 갖췄습니다.



또한, 여러 개의 동영상을 관리하는 데 어려움을 겪는 불편함을 해소하기 위해 녹화 중 일시정지 했다가 촬영을 재개해도 하나의 파일에 동영상을 이어 찍을 수 있는 레코드 포즈(Record Pause) 기능을 제공해 녹화와 재생 시 편리함을 더했습니다.



캠코더 본체에 USB 단자를 내장한 빌트인 플러그 방식으로 PC 등의 디지털기기와 간편하게 연결해 충전은 물론 촬영한 데이터의 전송도 용이하도록 했습니다.

☞ 양손으로 촬영 가능한 와이파이 캠코더 ‘HMX-QF20’ 출시[SMNR]
☞ 광학 52배 줌 실속형 캠코더 HMX-F80 출시[SMNR]
☞ 캠코더 ‘HMX-W200’, 수심 3미터에서 생생한 영상 선사[SMNR]