Компания Samsung Electronics, мировой лидер в области передовых полупроводниковых технологий, объявила о выпуске трех новых датчиков изображения для мобильных устройств, предназначенных для основных и дополнительных камер смартфонов: ISOCELL HP9, ISOCELL GNJ и ISOCELL JN5.

Поскольку ожидания пользователей в отношении качества и производительности камер смартфонов продолжают расти, новейшие датчики изображения Samsung обеспечивают потрясающие результаты с любого ракурса, устанавливая новый стандарт мобильной фотографии.

«Повышение производительности датчиков изображения и преодоление разрыва между основными и дополнительными камерами для обеспечения стабильного качества фотографий под любым углом – это новое направление развития отрасли, – говорит Джесук Ли (Jesuk Lee), исполнительный вице-президент и технический директор подразделения системных LSI-сенсоров компании Samsung Electronics. – Мы продолжим устанавливать отраслевые стандарты и расширять технологические границы с помощью нашей новой линейки датчиков для мобильных устройств, в которых реализованы самые последние достижения».

ISOCELL HP9: первый в отрасли 200-мегапиксельный телеобъектив для смартфонов

ISOCELL HP9 имеет 200 миллионов 0,56-микрометровых (мкм) пикселей в оптическом формате 1/1,4 дюйма.

Благодаря запатентованной высокорефрактивной микролинзе из нового материала, HP9 значительно улучшает способность улавливать свет, направляя больше света точно в соответствующий цветовой фильтр RGB. Благодаря этому достигается более яркая цветопередача и улучшается фокусировка: светочувствительность на 12% выше (на основе соотношения сигнал/шум 10), а контрастность автофокуса на 10% выше по сравнению с предыдущим продуктом.

Примечательно, что HP9 демонстрирует превосходные результаты в условиях низкой освещенности, что является общей проблемой для традиционных телекамер. Технология Tetra²pixel объединяет 16 пикселей (4×4) в большой 12-мегапиксельный сенсор размером 2,24 мкм, что позволяет делать более четкие портретные снимки даже в темных условиях и создавать эффекты боке¹ вне фокуса.

По мере того как основные камеры в смартфонах премиум-класса увеличиваются в размерах, расширяется и место для телекамер. Большой оптический формат камеры HP9 позволяет использовать ее для телеобъективов, обеспечивая производительность, соответствующую основным камерам премиум-класса по качеству изображения, автофокусу, высокому динамическому диапазону (HDR) и частоте кадров в секунду (fps).

Благодаря алгоритму ремозаики, HP9 предлагает режимы двух- или четырехкратного зума внутри сенсора, достигая 12-кратного увеличения в паре с телефотомодулем с трехкратным зумом, сохраняя при этом четкое качество изображения.

ISOCELL GNJ: интеграция передовых инноваций в области пиксельной технологии

ISOCELL GNJ – это двухпиксельная матрица с 50 миллионами пикселей размером 1,0 мкм и оптическим форматом 1/1,57 дюйма.

Каждый пиксель содержит два фотодиода, что обеспечивает быструю и точную автофокусировку, подобно тому, как фокусируются человеческие глаза. Кроме того, датчик изображения одновременно захватывает полноцветную информацию для быстрой фокусировки с неизменным качеством изображения.

GNJ сочетает двухпиксельную технологию с функцией встроенного зума, что позволяет получать более четкие кадры в режиме видеосъемки и изображения высокого разрешения без артефактов и муара² в режиме фотосъемки.

Новый улучшенный антирефракционный слой (ARL) с высокой пропускной способностью в сочетании с фирменной микролинзой Samsung с высокой рефракцией не только увеличивает светопропускание и уменьшает нежелательные отражения, но и гарантирует, что темные области не будут чрезмерно осветлены, что позволяет получать более четкие фотографии с хорошо сохраняемыми деталями изображения.

Кроме того, в GNJ применен усовершенствованный материал изоляции пикселей в глубокой траншейной изоляции (DTI) – от поликремния до оксида кремния, что сводит к минимуму перекрестные помехи между соседними пикселями. Это позволяет сенсору получать более детальные и точные изображения.

Все эти инновации были достигнуты при меньшем энергопотреблении, что позволило улучшить показатели на 29% в режиме предварительного просмотра и на 34% в режиме видео при 4K 60fps.

ISOCELL JN5: стабильная работа камеры под любым углом с широким цветовым диапазоном и отличной автофокусировкой

Камера ISOCELL JN5 имеет 50 миллионов пикселей размером 0,64 мкм в оптическом формате 1/2,76 дюйма.

Технология Dual Vertical Transfer Gate (Dual VTG) увеличивает передачу заряда внутри пикселей, существенно снижая уровень шума в условиях экстремально низкой освещенности, что обеспечивает более четкое качество изображения.

Благодаря технологии Super Quad Phase Detection (Super QPD), камера JN5 настраивает фокус, сравнивая разность фаз по вертикали и горизонтали, улавливая даже мельчайшие детали быстро движущихся объектов при минимальном дрожании.

Кроме того, в JN5 реализована технология двойного наклонного усиления (DSG) для улучшения HDR. Эта технология усиливает аналоговую световую информацию, поступающую на пиксели, на два сигнала, преобразует их в цифровые, а затем объединяет в единые данные, расширяя диапазон цветов, которые может воспроизвести сенсор.

Реализация аппаратных алгоритмов ремозаики повышает скорость съемки, позволяя без задержек масштабировать изображение в режиме реального времени как в режиме предварительного просмотра, так и в режиме съемки.

Тонкий оптический формат JN5 делает его универсальным, позволяя использовать его в основных и дополнительных камерах, включая широкоугольные, сверхширокоугольные, фронтальные и телефото, обеспечивая стабильную работу камеры под разными углами.

¹ Боке – это размытие расфокусированных объектов на фотографии, как правило, в эстетически приятной степени.

² Эффект муара – это нежелательное визуальное явление, возникающее при фотографировании повторяющихся деталей (обычно линий).

«Созданные на основе самых современных технологий сенсоры Samsung ISOCELL Vizion 63D и ISOCELL Vizion 931 будут играть важную роль в обеспечении машинного зрения для будущих высокотехнологичных приложений, таких как робототехника и расширенная реальность (XR), – говорит Хэчанг Ли (Haechang Lee), исполнительный вице-президент группы разработки сенсоров следующего поколения Samsung Electronics. – Опираясь на нашу богатую историю технологических инноваций, мы стремимся продвигать быстро растущий рынок датчиков изображения».

ISOCELL Vizion 63D: съемка 3D-изображений высокого разрешения с исключительной детализацией

Подобно тому, как летучие мыши используют эхолокацию, чтобы ориентироваться в темноте, датчики ToF измеряют расстояние и глубину, вычисляя время, которое требуется излученному свету, чтобы добраться до объекта и от него.

В частности, ISOCELL Vizion 63D от Samsung – это косвенный ToF-датчик (iToF), который измеряет фазовый сдвиг между излучаемым и отраженным светом, чтобы ощущать окружающее пространство в трех измерениях. Обладая исключительной точностью и четкостью, Vizion 63D идеально подходит для сервисных и промышленных роботов, а также для XR-устройств и аутентификации лиц, где важны высокое разрешение и точное измерение глубины.

ISOCELL Vizion 63D – первый в отрасли iToF-датчик со встроенным аппаратным процессором сигналов изображения (ISP) с функцией определения глубины. Благодаря этой инновационной однокристальной конструкции, он может точно передавать информацию о глубине 3D без помощи другого чипа, что позволяет снизить энергопотребление системы на 40% по сравнению с предыдущей моделью ISOCELL Vizion 33D. Датчик также может обрабатывать изображения со скоростью до 60 кадров в секунду в разрешении QVGA (320×240), которое является одним из самых востребованных разрешений для дисплеев, используемых на коммерческих и промышленных рынках.

Самый маленький в отрасли размер пикселя 3,5㎛ в сенсорах iToF позволяет ISOCELL Vizion 63D достичь высокого разрешения видеографической матрицы (VGA) (640×480) при оптическом формате 1/6,4″, что делает его идеальным решением для компактных устройств.

Благодаря технологии обратного рассеяния (BST), улучшающей поглощение света, сенсор Vizion 63D имеет самый высокий в отрасли уровень квантовой эффективности, достигающий 38% при длине волны инфракрасного света 940 нанометров (нм). Это позволяет повысить светочувствительность и снизить уровень шума, что обеспечивает более четкое качество изображения с минимальным размытием при движении.

Кроме того, ISOCELL Vizion 63D поддерживает режимы заливающего (высокое разрешение на ближней дистанции) и точечного (дальняя дистанция) освещения, что значительно расширяет диапазон измеряемых расстояний с пяти до десяти метров.

ISOCELL Vizion 931: съемка динамичных движений без искажений

ISOCELL Vizion 931 – это датчик изображения с глобальным затвором, специально разработанный для съемки быстрых движений без «эффекта желе». В отличие от датчиков с роллинг-шаттером, которые сканируют сцену построчно сверху вниз, датчики с глобальным затвором захватывают всю сцену сразу или «глобально», подобно тому, как видят человеческие глаза. Это позволяет ISOCELL Vizion 931 получать четкие, неискаженные изображения движущихся объектов, что делает ее хорошо подходящей для отслеживания движения в XR-устройствах, игровых системах, сервисных и логистических роботах, а также дронах.

Камера ISOCELL Vizion 931 с разрешением VGA (640×640) с соотношением один к одному и большим количеством пикселей в меньшем форм-факторе оптимальна для распознавания радужной оболочки глаза, отслеживания движения глаз, а также распознавания лиц и жестов в устройствах с накладными дисплеями, таких как гарнитуры XR.

ISOCELL Vizion 931 также достигает самого высокого в отрасли уровня квантовой эффективности, обеспечивая впечатляющие 60% при длине волны инфракрасного света 850 нм. Этот результат стал возможен благодаря применению технологии Front Deep Trench Isolation (FDTI), которая размещает изоляционный слой между пикселями для максимального поглощения света, в дополнение к методу BST, используемому в ISOCELL Vizion 63D.

Vizion 931 поддерживает технологию multi-drop, которая позволяет беспрепятственно подключать до четырех камер к процессору приложения с помощью одного провода. Благодаря минимальному количеству необходимых проводов, датчик обеспечивает большую гибкость конструкции для производителей устройств.

Сенсоры Samsung ISOCELL Vizion 63D и ISOCELL Vizion 931 в настоящее время поставляются OEM-производителям по всему миру.

Samsung Electronics представила свой новейший 200-мегапиксельный датчик изображения ISOCELL HP2 с улучшенной технологией пикселей и полной емкостью, который способен обеспечить потрясающие мобильные изображения в смартфонах премиум-класса нового поколения.

«В Samsung ISOCELL HP2 используются технологии датчиков изображения высокого разрешения и передовое ноу-хау Samsung для создания эпических деталей, – сказал Джун Сео Йим (JoonSeo Yim), исполнительный вице-президент подразделения датчиков компании Samsung Electronics. – Наше лидерство обусловлено инновационными пиксельными технологиями, которые выходят за рамки количества и размера пикселей. Мы будем продолжать открывать новые горизонты и укреплять свое присутствие на растущем рынке датчиков сверхвысокого разрешения».

ISOCELL HP2 содержит 200 миллионов пикселей размером 0,6 микрометра (мкм) в оптическом формате 1/1,3″ – это размер сенсора, который широко используется в основных камерах смартфонов с разрешением 108 Мп. Благодаря этому, новейшие флагманские смартфоны будут выдавать изображения с еще более высоким разрешением без увеличения размера камеры.

Благодаря передовой технологии Samsung Tetra²pixel, используемой для объединения пикселей, HP2 добавляет камере еще больше универсальности, поскольку имитирует различные размеры пикселей для соответствия тому или иному уровню освещения. В условиях недостаточной освещенности сенсор меняет свои параметры на 1,2 мкм 50 Мп либо 2,4 мкм 12,5 Мп путем связывания от четырех до 16 соседних пикселей. При съемке 8K-видео с разрешением около 33 Мп датчик HP2 переключается в режим 1,2 мкм 50 Мп, чтобы минимизировать обрезку и охватить большую часть сцены. Съемка 8K с частотой 30 кадров в секунду и широкий угол зрения наряду с большим размером пикселя позволяют добиться потрясающих кинематографических видео.

Размытость изображений, полученных при ярком освещении, датчик HP2 может значительно снизить с помощью новой технологии Samsung Dual Vertical Transfer Gate (D-VTG). В фотодиоде внутри каждого пикселя снизу расположен затвор передачи напряжения для переноса электронов от пикселей к логическому слою. D-VTG с высокой точностью добавляет второй затвор переноса в пиксель, увеличивая емкость полной памяти пикселя более чем на 33 процента. Благодаря большему количеству накопленных электронов и эффективной передаче сигнала, этот метод позволяет уменьшить переэкспозицию и улучшить цветопередачу, особенно в условиях яркого освещения.

При слабом освещении автофокусировка HP2 выходит на новый уровень, благодаря технологии Super QPD, которая позволяет датчику использовать все 200 миллионов пикселей для фокусировочных агентов. Достаточное количество фокусировочных агентов группируется по четырем соседним пикселям для распознавания горизонтальных и вертикальных изменений паттерна, что обеспечивает более быструю и точную автофокусировку. Используя обширные данные о паттерне и огромное количество опорных точек, новый сенсор способен быстро выполнять автофокусировку даже в условиях недостаточной освещенности.

Для превосходного HDR Samsung впервые вводит функцию DSG в режиме 50 Mп, которая применяет два отдельных значения преобразования к аналоговому сигналу, получаемому на уровне пикселя. Кроме того, HDR-решение Smart-ISO Pro, объединяющее различные уровни показаний ISO при одной экспозиции, позволяет камере делать снимки с разрешением 12,5 Мп и видео в 4K со скоростью 60 кадров в секунду в HDR.

Датчик Samsung ISOCELL HP2 уже поступил в массовое производство.

Сочетая в себе сверхвысокое разрешение, быструю автофокусировку и беспрецедентное качество работы при слабом освещении, новейший датчик изображения от Samsung позволяет запечатлеть любой момент с безукоризненной детализацией. Samsung представила сенсор в начале месяца и сегодня мы расскажем, как именно сенсор ISOCELL HP1 изменит мир мобильной фотографии.

200 миллионов пикселей

Сверхвысокое разрешение ISOCELL HP1 – это прорыв вперед в мобильной фотографии. В сенсоре используются разработанные Samsung пиксели размером 0,64 мкм, и это первый в мире датчик изображения с разрешением 200 мегапикселей.

Сверхвысокое количество пикселей позволяет точно запечатлеть все важные моменты. Благодаря этому фотографии, снятые с помощью датчика ISOCELL HP1, содержат огромное число деталей даже при кадрировании или увеличении. Чтобы пользователи могли в полной мере раскрыть весь потенциал 200-мегапиксельного сенсора, ISOCELL HP1 оснащен новой гибридной технологией биннинга (объединения пикселей) 4×4 от Samsung. Это означает, что сенсор способен настраивать режимы объединения пикселей в соответствии с условиями съемки, используя для этого сложные алгоритмы программного перераспределения (remosaic) на основе технологий глубокого обучения.

Кроме того, реализованная в датчике технология объединения пикселей позволяет записывать видео высокой четкости в формате 8K с минимальными потерями в поле зрения. Данная технология создает из четырех пикселей один большой пиксель размером 1,28 мкм, благодаря чему вы можете снимать видео 8K со скоростью 30 кадров в секунду и ролики в разрешении 4K в режиме замедленной съемки со скоростью 120 кадров в секунду.

Ночная съемка

Высокая зернистость, характерная для фотографий, снятых при слабом освещении, осталась в прошлом. Благодаря реализованным в ISOCELL HP1 технологии объединения пикселей, режиму Smart-ISO и поддержке мультисемплинга фото получаются четкими и детализованными даже в темноте.

При съемке в условиях низкой освещенности технология гибридного объединения пикселей 4×4, одна из самых универсальных инноваций в ISOCELL HP1, позволяет объединить 16 пикселей в один размером 2,56 мкм. Это значительно улучшает способность сенсора поглощать свет, поэтому на ярких фотографиях с разрешением 12,5 МП заметно меньше шума.

В то же время, режим Smart-ISO позволяет датчику ISOCELL HP1 интеллектуально адаптироваться к различным условиям освещения. Так, при тусклом свете он переключается в режим High ISO, благодаря чему получаютсяболее яркие и четкие фотографии. При хорошем освещении он выбирает режим Low ISO, чтобы обеспечить точность цветопередачи. Наконец, реализованная в сенсоре технология мультисэмплинга помогает снизить шумы, анализируя множественные показания каждого пикселя и усредняя их.

Яркие и насыщенные фото в формате HDR

Сенсор ISOCELL HP1 обеспечивает кристально чистую детализацию с яркими цветами, что делает фотографии невероятно живыми. Это стало возможным благодаря применению передовых технологий, таких как Staggered HDR и Smart-ISO Pro.

Staggered HDR позволяет получить широкий динамический диапазон в 100 дБ. Она делает кадры с короткой, средней и длинной выдержкой для получения точной экспозиции затененных и светлых участков. Затем она объединяет эти данные в одно четкое и детализированное изображение, даже если съемка велась в условиях смешанного освещения. Кроме того, сенсор ISOCELL HP1 поддерживает технологию Smart-ISO Pro, которая расширяет возможности Smart-ISO и улучшает запись HDR-видео, обеспечивая более высокую четкость при съемке движущихся объектов.

С акцентом на современный темп жизни

Чтобы пользователям было проще запечатлеть даже самые мимолетные моменты, Samsung оснастила ISOCELL HP1 быстрой и точной автофокусировкой. Это стало возможным благодаря используемой в датчике изображения технологии обнаружения фазы Double Super PD. Технология Double Super PD насчитывает вдвое больше пикселей автофокусировки, чем Super PD. Эти пиксели покрыты микро-объективами для автофокусировки, что позволяет быстрее фокусироваться на быстро движущихся объектах и снимать потрясающий контент.

За счет своего революционного разрешения и передовых технологий сенсор ISOCELL HP1 обеспечивает совершенно новый уровень детализации. Получайте максимум от каждого момента с датчиком изображения, созданным для новой эры мобильной фотографии.

ISOCELL HP1: фото потрясающего разрешения 200 Мп и кристально четкое видео 8K

ISOCELL HP1 — первый в отрасли датчик изображения для мобильных устройств с разрешением 200 Мп. В сенсоре с размером пикселя  0,64-мкм сочетаются сверхвысокое разрешение и компактный корпус, который подходит для современных мобильных устройств. Снимки, сделанные на ISOCELL HP1, отличаются невероятной детализацией и остаются четкими даже при кадрировании или увеличении.

Благодаря технологии объединения пикселей ChameleonCell сенсор ISOCELL HP1 позволяет снимать в условиях недостаточного освещения. В зависимости от условий съемки, технология автоматически снижает разрешение для получения лучшей картинки. При слабом свете HP1 объединяет 16 пикселей, таким образом, разрешение снижается в 16 раз, до 12,5-Мп, но размер самих пикселей увеличивается до 2,65 мкм. Пиксель размером 2,56 мкм способен поглощать больше света и обладает большей чувствительностью, благодаря чему пользователь может создавать яркие и четкие фото даже в сумерках. При ярком свете датчик позволяет снимать ультрачеткие кадры с разрешением 200 Мп.

ISOCELL HP1 поддерживает создание видео в формате 8K со скоростью 30 кадров в секунду (fps) с минимальными потерями в поле обзора. Для съемки видео в качестве 8K (7 680 x 4 320) без необходимости кадрирования или уменьшения разрешения ролика, HP1 объединяет четыре соседних пикселя, чтобы снизить разрешение до 50 Мп (8 192 x 6 144).

ISOCELL GN5: мгновенная съемка сверхчетких фото высокого разрешения со сверхбыстрой технологией фокусировки

ISOCELL GN5 — первый в отрасли датчик изображения с размерами пикселя 1 микрометр, в котором применяется технология всенаправленной автофокусировки Dual Pixel Pro. Это означает что в каждом пикселе сенсора находятся два самых маленьких на рынке фотодиода, что обеспечивает мгновенную автофокусировку и большую четкость как при ярком, так и при слабом освещении.

В сенсоре также впервые отрасли вместе с технологией Dual Pixel применяется решение Front Deep Trench Isolation (FDTI). Несмотря на микроскопический размер диодов, благодаря FDTI каждый из них поглощает и удерживает больше световой информации. В результате чего качественная съемка возможна даже в условиях плохой освещенности или если объекты быстро движутся.

Образцы Samsung ISOCELL HP1 и GN5 уже доступны.

* Samsung впервые анонсировала свою технологию ISOCELL в 2013 году. Она сокращает  перекрестные цветовые помехи между пикселями за счет установки физического барьера между ними, что придает точкам небольшого размера большую точность цветопередачи. На базе этой технологии компания представила первый в отрасли датчик изображения с размером пикселя 1 мкм в 2015 году и 0,9-мкм датчик в 2017 году. Samsung продолжает совершенствовать методы изоляции пикселей с помощью технологий ISOCELL Plus и ISOCELL 2.0.

Компания Samsung Electronics представила свой первый сенсор изображения для автомобилей ISOCELL Auto 4AC. Он создан, чтобы улучшить изображение, которое поступает на экран в автомобиле с камер. Новая технология поможет водителям управлять транспортным средством при плохом освещении.

Встроенная поддержка HDR обеспечивает сенсору динамический диапазон 120 дБ, он также оснащен функцией подавления мерцания светодиодов (LED flicker mitigation, LFM), что особенно актуально для мониторов кругового обзора (SVM) и камер заднего вида (RVC), работающих с высоким разрешением (1280×960). Новый сенсор – это первое решение Samsung для обработки изображений, оптимизированное для применения в автомобилях.

Резкое изменение дорожного освещения, например, при выезде из туннеля, может помешать водителю, поскольку глазам потребуется несколько секунд, чтобы приспособиться к новым условиям. Кроме того, мерцание светодиодных ламп в фарах или дорожных знаках, а также в уличных фонарях и светофорах, становится все более заметным на экранах камер автомобильных систем.

Сенсор ISOCELL Auto 4AC создает условия для более безопасного вождения и расширяет поле обзора благодаря технологии CornerPixel. Эта технология использует особую организацию пикселей, что позволяет снизить воспринимаемую яркость светодиодов, работающих на частотах более 90 Гц. Для этого внутри зоны, отвечающей за каждый пиксель получаемого изображения, размещены два фотодиода: один размером 3 микрона для обработки изображений с низким уровнем освещенности, и второй размером 1 микрон – сбоку от большого фотодиода – для обработки более ярких изображений. Благодаря двум фотодиодам на пиксель, снимающим изображение с разной экспозицией одновременно, датчик позволяет получить расширенный динамический диапазон (HDR) до 120 дБ с минимальным размытием движения, обеспечивая более плавные переходы между темными и светлыми зонами и отображая дорожную ситуацию с лучшей детализацией.

Чтобы свести к минимуму мерцание от светодиодов, время экспозиции меньшего фотодиода может быть увеличено, в результате чего на экране камеры не будет видно мерцание от пульсирующих светодиодов. Все это позволяет получить более точные изображения объектов со встроенной светодиодной подсветкой, которые должны распознаваться автомобильными системами.

Датчик ISOCELL Auto 4AC  соответствует строгим требованиям стандарта AEC-Q100 Grade 2, в том числе может работать при температуре от -40°C до 125°C, и уже поступил в массовое производство. Это первое решение Samsung для обработки изображений, оптимизированное для применения в автомобилях, в будущем компания планирует расширить линейку и представить модели для систем видеонаблюдения (CMS), решений автономного вождения и систем внутрисалонного мониторинга.

* Фактическая производительность зависит от устройства и условий эксплуатации.

* Samsung впервые анонсировала свою технологию ISOCELL в 2013 году. Она сокращает перекрестные цветовые помехи между пикселями за счет установки физического барьера между ними, что придает точкам небольшого размера большую точность цветопередачи. На базе этой технологии компания представила первый в отрасли датчик изображения с размером пикселя 1,0 мкм в 2015 году и 0,9-мкм датчик в 2017 году. Samsung продолжает совершенствовать приемы и методы изоляции пикселей в технологиях ISOCELL Plus и ISOCELL 2.0.

В JN1 применяется усовершенствованная версия ISOCELL 2.0, повышающая светочувствительность на 16%. При слабом освещении сенсор использует технологию Tetrapixel, объединяющую четыре соседних пикселя размером 0,64 мкм в одну точку размером 1,28 мкм, у которой в четыре раза большая светочувствительность. В результате получаются более яркие снимки с разрешением 12,5 Мп.

Благодаря интеграции передовых технологий в миниатюрный чип размером 1/2,76 дюйма, ISOCELL JN1 стал самым универсальным сенсором изображения от Samsung. Плотное сотрудничество компании с партнерами по экосистеме обеспечивает совместимость датчика с существующими 1/2,8-дюймовыми продуктами, поэтому он может использоваться с фронтальными, сверхширокоугольными или телеобъективами, помимо стандартных широкоугольных камер. Таким образом, пользователи смогут делать детализированные селфи или групповые фото в великолепном разрешении 50 Мп, а также снимать видео высокого качества 4K и применять масштабирование с большим коэффициентом. Компактный датчик также позволяет уменьшить высоту модуля камеры примерно на 10%, поэтому она будет меньше выступать из корпуса смартфона, делая дизайн более гармоничным.

Для расширения динамического диапазона в ISOCELL JN1 применяется технология Smart-ISO, которая меняет коэффициент преобразования в зависимости от уровня освещенности окружающей среды. Функция Smart-ISO использует режим Low ISO при ярком освещении, чтобы передать все детали на светлых участках фото, и High ISO в условиях слабой освещенности, чтобы уменьшить шумы и обеспечить точную передачу оттенков. В JN1 также доступен смешанный HDR для оптимального уровня экспозиции при смешанном освещении, который объединяет низкий и высокий показатели ISO в одном изображении.

Более быструю автофокусировку в ISOCELL JN1 обеспечивает усовершенствованная функция Double Super PD. В предыдущей версии технологии Super PD для определения последовательности фаз использовались специально разработанные микролинзы овальной формы, расположенные над двумя соседними пикселями. Плотность пикселей для определения фазы в Double Super PD вдвое больше (1/16), чем в Super PD (1/32), в результате автофокусировка действует так же эффективно даже при условиях сниженного на 60% уровня освещенности. Наконец, датчик поддерживает запись плавного и четкого видео в разрешении до 4K со скоростью 60 кадров в секунду или Full HD со скоростью 240 кадров в секунду.

Сенсоры изображения Samsung ISOCELL JN1 в настоящее время уже поступили в серийное производство.

* Примечание: фактическая производительность может варьироваться в зависимости от устройства и пользовательской среды.

**Samsung впервые анонсировала технологию ISOCELL в 2013 году. Она сокращает  перекрестные цветовые помехи между пикселями за счет установки физического барьера между ними, что придает точкам небольшого размера большую точность цветопередачи. На базе этой технологии компания представила первый в отрасли датчик изображения с размером пикселя 1,0 мкм в 2015 году и датчик 0,9-мкм датчик в 2017 году. Samsung продолжает совершенствовать свои методы изоляции пикселей с помощью технологий ISOCELL Plus и ISOCELL 2.0.

Сенсоры ISOCELL и используемые в них технологии позволили существенно повысить быстродействие и качество изображения, сравнимое с быстродействием и качеством изображения цифровых камер профессионального уровня, – отметил Дакхён Чанг (Duckhyun Chang), исполнительный вице-президент по производству сенсоров Samsung Electronics.  “Новый ISOCELL GN2 использует технологиею Dual Pixel Pro, инновационное решение для автофокусировки в вертикальном и горизонтальном направлениях, что позволяет быстро и точно фокусировать изображение при съемке динамичных сюжетов. Благодаря технологии интеллектуального управления выбором ISO светочувствительности (Smart ISO Pro) и передовым технологиям пиксельной структуры, фотоснимки, полученные сенсором GN2, выглядят более реалистично, чем когда-либо.

Что касается разрешения, то 1/1,12-дюймовый сенсор ISOCELL GN2 – это исключительно универсальный сенсор. При обычных настройках 50-мегапиксельный GN2 сенсор пикселями 1,4 мкм обеспечивает исключительно детализированное изображение. В условиях низкой освещенности, например, при съемки в помещении, сенсор GN2 может трансформироваться в более светочувствительный сенсор с пикселями 2,8 мкм за счет использования технологии “биннинга” – объединения четырех пикселей в один, чтобы поглощать больше света для получения более яркого и четкого изображения.

Для тех, для кого важна улучшенная проработка деталей изображения, а также для любителей кадрировать (обрезать) изображение, сенсор GN2 предлагает возможность фотографировать с разрешением 100 МП. В режиме 100MП сенсор GN2 переупорядочивает цветные пиксели, используя интеллектуальный re-mosaic алгоритм, в результате чего из многоцветного сигнала сенсора выделяются три отдельных RGB кадра с разрешением 50 МП в зеленом, красном и синем цветах. Эти кадры затем масштабируются и объединяются в одну фотографию со сверхвысоким разрешением 100MП.

ISOCELL GN2- это первый сенсор Samsung на основе технологии Dual Pixel Pro является самым современным решением компании по улучшению быстродействия и точности системы фазовой автофокусировки. Благодаря применению двух фотодиодов в каждом пикселе сенсора, технология Dual Pixel Pro использует в общей сложности сто миллионов фазовых датчиков для сверхбыстрой автофокусировки. Это решение также позволяет обеспечить “всенаправленную” фокусировку за счет разделения пикселей не только по вертикали, как это реализовано в системе Dual Pixel, но и по диагонали. Использование пикселей, расположенных по диагонали, позволяет светодиодам- фазовым датчикам лучше распознавать верхнюю и нижнюю части кадра, что дает возможность быстро фокусировать изображение даже в том случае, когда изменения фазы, зарегистрированной датчиками в вертикальном и горизонтальном направлении, отсутствуют . Кроме того, были улучшены фокусировка и отслеживание движущихся объектов в условиях низкой освещенности, поскольку теперь каждый пиксель сенсора выполняет роль фазового датчика.

Для фотосъемки в условиях смешанного освещения, например при съемке закатов или сюжетов при дневном освещении через окно, динамический диапазон сенсора GN2 расширяется благодаря функции staggered-HDR – технологии HDR мультиплексирования с разделением по времени, реализованной с помощью построчного считывания сигнала матрицы (rolling shutters) для регистрации кадров изображения с малой, средней и большой экспозицией за малый промежуток времени. Увеличивая динамический диапазон, технология staggered-HDR позволяет улучшить детализацию и яркость цветов самых светлых и темных участках изображения, что является оптимальным решением для съемки высококонтрастных сцен. Технология Staggered-HDR способна снизить энергопотребление сенсора до 24% по сравнению с энергопотреблением сенсора предыдущего поколения, использующего режим HDR реального времени и это позволяет улучшить энергоэффективность всей системы в целом.

Сенсор GN2 также оснащен технологиями Smart ISO и Smart ISO Pro. Интеллектуальная технология Smart ISO оптимизирует коэффициент преобразования света в электрический сигнал, позволяя получать снимки отличного качества за счет оптимизации ISO светочувствительноcти: низкого значения ISO для ярко освещенных сцен на открытом воздухе или высокого значения ISO для условий слабой освещенности в помещении. В отличие от Smart ISO, которая рассчитывает одно значение ISO светочувствительности для каждого кадра, Smart ISO Pro использует решение с двойным преобразования усиления (iDCG) для каждого кадра, используя данные сигнала кадров, полученных при высоком и низком значении ISO, чтобы мгновенно сформировать комбинированный снимок с высоким динамическим диапазоном и минимумом артефактов.  Наконец, в условиях очень низкой освещенности автоматически включается технология Smart ISO Pro, которая позволяет быстро снять и обработать несколько кадров при высоких значениях ISO светочувствительности, повышая ее иногда до одного миллиона единиц ISO и обеспечивая более высокое качество мобильной съемки в ночных условиях.

Процесс фотосъемки телефонами с камерой, оснащенной сенсором GN2 может быть более увлекательными и обеспечить больше свободы для творчества, позволяя запечатлеть уникальным моменты максимально драматично, а повседневные события – превратить в небольшие, но интересные видео. GN2 поддерживает съемку видео в формате Full HD со скоростью 480 кадров в секунду или 4K со скоростью 120 кадров в секунду, что открывает более широкие возможности для мобильной видеосъемки.

Датчик Samsung ISOCELL GN2 находится в серийном производстве.

*В 2013 году Samsung впервые анонсировала технологию ISOCELL, которая уменьшает перекрестные цветовые помехи между пикселями за счет установки физического барьера, что позволяет пикселям небольшого размера обеспечивать более высокую точность цветопередачи. На базе этой технологии Samsung представила первый в отрасли датчик изображения с размером пикселя 1,0 мкм в 2015 году и размером 0,9 мкм в 2017 году. Samsung продолжает совершенствовать методы изоляции пикселей с помощью технологий ISOCELL Plus и ISOCELL 2.0.

Динамический диапазон, который определяет самые яркие и темные части кадра, является ключом к созданию красочных изображений на вашем смартфоне. Однако даже самые лучшие доступные сегодня цифровые камеры не могут соответствовать динамическому диапазону человеческого глаза.

Чтобы максимально увеличить динамический диапазон камер смартфонов, инженеры Samsung разработали инновационное решение с расширенным динамическим диапазоном (HDR) для мобильных датчиков изображения – Smart-ISO Pro.

Как датчики изображения улавливают свет

Чтобы понять, как Smart-ISO Pro создает яркие динамические изображения, важно разобраться, как датчики изображения улавливают свет и как работает светочувствительность датчика.

В цифровой фотографии коэффициент преобразования определяет светочувствительность датчика изображения и используется для преобразования света в напряжение. При съемке в условиях низкой освещенности детали в темных областях могут быть потеряны, если коэффициент преобразования слишком низкий. Напротив, датчик изображения может быть не в состоянии сохранить достаточную информацию о цвете, если коэффициент преобразования в более яркой среде слишком высок.

Большинство мобильных датчиков изображения имеют фиксированный коэффициент преобразования. Это усложняет смартфонам съемку высококачественных фотографий в различных условиях освещения. В этом случае проблема может стать еще более заметной в условиях смешанного освещения с экстремальными расхождениями, – например, портреты с задней подсветкой.

Профессиональная фотография стала ближе

Чтобы камеры смартфонов могли передавать четкие изображения даже в различных условиях освещения, Samsung разработала технологию Smart-ISO для своих датчиков изображения. Это решение оснащает датчики изображения двумя уровнями усиления преобразования и режимом высокого и низкого ISO, что позволяет камере выбирать оптимальные настройки в зависимости от окружающей среды.

При слабом освещении режим высокого ISO преобразует свет в напряжение с более высоким коэффициентом, чтобы наиболее полно передать детализацию в тени при одновременном снижении шума. Режим низкого ISO также максимизирует емкость каждого отдельного пикселя, чтобы предотвратить перенасыщение и улучшить цветопередачу в более ярких частях кадра.

После разработки Smart-ISO инженеры Samsung начали изучать способы объединения двух уровней усиления преобразования в одном датчике изображения для улучшения динамического диапазона. Результатом стал Smart-ISO Pro, которое позволяет датчику изображения делать одну фотографию HDR с преимуществами режимов высокого и низкого ISO.

Когда камера смартфона делает снимок, Smart-ISO Pro сначала преобразует информацию о освещении сцены в сигнал напряжения в режимах высокого и низкого ISO соответственно. Затем искусственный интеллект объединяет результаты работы двух режимов вместе, чтобы создать изображение с высоким динамическим диапазоном. Это позволяет датчику изображения выявлять детализацию более темных областей, сохранять естественный цвет светлых областей и в конечном итоге создавать реалистичные изображения.

Взрыв цвета

Сила технологии Smart-ISO Pro выходит за рамки ее способности точно захватывать контрастные светлые и затемненные области. Благодаря поддержке 12-битной глубины цвета технология также обеспечивает беспрецедентную точность цветопередачи. Пиксели в датчиках изображения записывают информацию о цвете в виде двоичных цифр, также известных как биты. Чем больше бит на пиксель, тем больше цветов может воспроизводить датчик.

Объединив информацию из двух 10-битных изображений вместе, Smart-ISO Pro может передать более 687 миллиардов цветов, что в 10 раз больше, чем одно 10-битное изображение. При съемке в профессиональном режиме смартфона 12-битные изображения HDR могут быть сохранены в формате RAW, что дает пользователям больше возможностей при настройке экспозиции, баланса белого, цвета и других параметров в профессиональных фоторедакторах.

Интеграция Smart-ISO Pro в датчики изображения ISOCELL от Samsung – это еще один способ компании предоставить пользователям профессиональные решения для мобильной фотографии. Посмотрите видео ниже, чтобы увидеть бескомпромиссную технологию Smart-ISO Pro в действии.

Разница всего в 0,1 мкм на пиксель может существенно повлиять как на общий размер датчика изображения сверхвысокого разрешения, так и на высоту модуля камеры. Новейшие сенсоры Samsung с размером пикселя 0,7 мкм на 15% меньше, чем 0,8-мкм сенсоры аналогичного разрешения, а высота модуля камеры уменьшилась на 10%. Более компактный форм-фактор дает производителям большую гибкость при разработке устройств следующего поколения, например, возможность интеграции дополнительных функций или оптимизированный дизайн.

Чтобы собрать достаточное количество света Samsung применила передовые технологии ISOCELL Plus и Smart-ISO, специально оптимизированные для 0,7 мкм. ISOCELL Plus сохраняет полученный свет с помощью структуры в виде «стенки» вокруг пикселя, а Smart-ISO в полной мере использует входящий свет благодаря интеллектуальной регулировке светочувствительности для оптимальной экспозиции.

В готовящихся к выпуску продуктах с размером пикселя 0,7 мкм будет применяться усовершенствованная ISOCELL 2.0. Несмотря на сложности, вызванные уменьшением размеров пикселей, она обеспечивает отличную производительность. Новая технология дополнительно улучшает структуру стенок между ячейками, что приводит к повышению светочувствительности на 12% по сравнению с предыдущей версией ISOCELL.

Новая линейка сенсоров с 0,7-мкм пикселями:

• ISOCELL HM2 — третий датчик изображения Samsung разрешением 108 Мп, после HMX и HM1. Новый 108-мегапиксельный сенсор примерно на 15% компактнее, чем его предшественники с размером пикселя 0,8 мкм, и обладает на 10% меньшей высотой модуля камеры. HM2 получил Super PD, быстрое и эффективное решение для автофокусировки с определением фазы, и, как и HM1, технологию Nona-Binning для объединения девяти пикселей в один, а также трехкратный зум без потери качества.
• ISOCELL GW3 — это датчик с разрешением 64 Мп, оптимизированный для устройств массового сегмента. Благодаря меньшему размеру пикселей, по оптическому размеру GW3 практически идентичен 48-мегапиксельному 0,8-мкм сенсору Samsung. Технологии Tetracell и Smart-ISO обеспечивают высокую яркость изображения и точную цветопередачу. Кроме того, GW3 идеально подходит для пользователей, ведущих активный образ жизни, благодаря электронной стабилизации изображения на основе гироскопа (EIS) для более четких фото и видео. Датчик также поддерживает запись видео с разрешением до 4K со скоростью 60 кадров в секунду (fps).
• ISOCELL GM5 — это универсальный 48-мегапиксельный сенсор изображения, предназначенный для использования в телескопических или сверхширокоугольных камерах. При применении в качестве 5-кратного оптического телескопического датчика GM5 в полной мере реализует преимущества малого размера пикселя 0,7 мкм, сводя к минимуму высоту камеры. При сверхширокоугольной съемке GM5 поддерживает запись в формате Full HD со скоростью 480 кадров в секунду. Датчик также предлагает функцию HDR — более быструю и энергоэффективную технологию HDR, которая ускоряет обработку изображений, отправляя показания каждого ряда пикселя для длинной, средней и короткой выдержки на мобильный процессор. Поскольку считывание выполняется на основе пикселей Tetracell размером 1,4 мкм, расположенных в формате 2х2, а не отдельных пикселей размером 0,7 мкм, HDR может обеспечить более яркие и четкие изображения с меньшими шумами.
• ISOCELL JD1 — это самый маленький в отрасли датчик изображения с разрешением 32 мегапикселя и диагональю 1/3,14 дюйма, что делает его идеальным решением для смартфонов с безрамочными дисплеями и вырезом для камеры или моторизованным выдвижным механизмом над экраном. Даже с 32 миллионами пикселей для съемки селфи с высокой детализацией камера может быть расположена под дисплеем, поскольку высота модуля сопоставима с таковыми у датчиков 0,9 мкм 20 Мп или 1,0 мкм 16 Мп. Как и GM5, JD1 — первый сенсор ISOCELL с функцией HDR.

ISOCELL HM2, GW3 и JD1 уже поступили в массовое производство. GM5 находится в стадии тестирования.

* Samsung впервые анонсировала свою технологию ISOCELL в 2013 году. Она сокращает  перекрестные цветовые помехи между пикселями за счет установки физического барьера между ними, что придает точкам небольшого размера большую точность цветопередачи. На базе этой технологии компания представила первый в отрасли датчик изображения с размером пикселя 1,0 мкм в 2015 году и датчик 0,9-мкм датчик в 2017 году. В июне 2018 года Samsung презентовала обновленную технологию изоляции пикселей, ISOCELL Plus.