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 с технологией Tetra²pixel^*, 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 получаются более 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.

*Технологический термин “Tetra²pixel” был обновлен в июле 2022 года.

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.

Реализованное в датчике решение CornerPixel обеспечивает расширенное поле обзора для более безопасного управления автомобилем.

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.

* Примечание для редакторов: 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.

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 Tetrapixel^* 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 Tetrapixel^* 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.

** Технологический термин “Tetrapixel” был обновлен в июле 2022 года.

Компания Samsung Electronics, мировой лидер в области передовых полупроводниковых технологий, представила ISOCELL GN1, новый сенсор изображения 50 МП  с пикселями размером 1,2 мкм. Благодаря крупному размеру пикселей GN1 обладает повышенной светочувствительностью для съемки при слабом освещении и автофокусировкой уровня зеркальных камер. ISOCELL GN1 – первый датчик Samsung, построенный на технологиях Dual Pixel и Tetrapixel^*.

Технология Dual Pixel использует 100 миллионов фотодиодов для получения информации о свете и быстрой автофокусировки, что соизмеримо с разрешением изображения в 100 мегапикселей. Принцип размещения двух фотодиодов рядом друг с другом в одном пикселе позволяет им принимать свет под разными углами для определения фазы. Благодаря тому, что все активные пиксели сенсора работают для осуществления автофокусировки, GN1 мгновенно обнаруживает необходимый неподвижный или движущийся под любым углом объект и фокусируется на нем даже в условиях низкой освещенности. При съемке программный алгоритм Samsung трансформирует световой сигнал от каждой пары светодиодов в связке для одного пикселя, обеспечивая высокое разрешение изображения, сопоставимое по качеству с 100 МП.

Для съемки при слабом освещении GN1 использует Tetrapixel, технологию слияния пикселей, которая позволяет им захватывать и обрабатывать больше света. Объединяя четыре пиксельных сигнала в один, Tetrapixel удваивает размер пикселя до 2,4 мкм и в четыре раза повышает светочувствительность для создания более ярких кадров с разрешением 12,5 МП. Благодаря этому в сочетании с быстрой автоматической фокусировкой сенсор GN1 способен быстро настраиваться на объект съемки даже в условиях экстремально низкой освещенности.

В дополнение к упомянутым выше GN1 также получил технологию интеллектуального выбора оптимального значения ISO – Smart-ISO, HDR в реальном времени для съемки сцены с несколькими экспозициями одновременно и электронную стабилизацию изображения на базе гироскопа (EIS), которая обеспечивает четкость фото и видео, снятых в движении. За высокое качество видео отвечает поддержка разрешения до 8K и скорости 30 кадров в секунду.

Samsung ISOCELL GN1 поступил в массовое производство в этом месяце.

* Samsung впервые представила технологию ISOCELL в 2013 году. Решение уменьшает цветовые перекрестные помехи между пикселями, устанавливая физический барьер, позволяя пикселям малого размера обеспечивать высокую точность цветопередачи.  Основываясь на этой технологии, Samsung представила первый в отрасли датчик изображения 1,0 мкм в 2015 и 0,9 мкм – в 2017 году. В июне 2018 года была показана обновленная технология изоляции пикселей ISOCELL Plus.

** Технологический термин “Tetrapixel” был обновлен в июле 2022 года.

В подтверждение этому Samsung разработал и наладил производство 108-мегапиксельного (МП) сенсора ISOCELL Bright HMX, первого в отрасли сенсора для мобильных телефонов, включающего более 100 миллионов пикселей. Этот новый сенсор, обладая разрешением, аналогичным разрешению матриц среднеформатных профессиональных цифровых камер, дает возможность пользователям не только получать исключительно четкие снимки, но и обеспечивать высочайшее качество изображения даже при очень низких уровнях освещенности. Посмотрите видео ниже, чтобы более детально познакомиться с устройством и преимуществами для пользователя сенсора ISOCELL Bright HMX.

Профессиональное качество фото/видео изображения теперь доступно и для камер смартфона

Сенсор ISOCELL Bright HMX является результатом дальнейшего развития технологии предыдущего сенсора с разрешением 108MП и пикселем размером 0,8 мкм, благодаря чему каждый кадр изображения включает 108 миллионов эффективных пикселей. Такое количество пикселей в сенсоре позволяет получать исключительно детальные изображения, высочайшая четкость которых сохраняется даже при большом увеличении или кадрировании снимка. Высокое качество обеспечивается за счет использования пиксела достаточно большого размера (0,8 мкм) и новый сенсор является первым в индустрии сенсором для мобильных устройств такого большого формата – 1/1.33 дюйма (9.6 x 7.2 мм). Известно, что чем больше размер пиксела, тем выше отношение “сигнал/шум”, тем меньше уровень цифрового шума в изображении и тем выше его качество. Все эти особенности инновационного сенсора ISOCELL Bright HMX позволяют ему воспринимать больше света в условиях низкой освещенности, т.е. выявлять больше деталей даже в темных участках сцены. В условиях хорошей освещенности сенсор с высоким разрешением лучше передает детали текстуры объектов и обеспечивает более точную цветопередачу.

Технология Samsung ISOCELL Plus – другой важный компонент, лежащий в основе сенсора ISOCELL Bright HMX. Эта инновационная технология изоляции пикселей позволяет минимизировать оптические потери (потери света) и повышать чистоту цвета от данного пиксела, не допуская “загрязнения” его цветом от соседних пикселей. В этой технологии структура фотодиода каждого пиксела окружается перегородкой из инновационного материала, благодаря которой свет, падающий на данный пиксел не выходит за его пределы. Это является существенным улучшением технологии сенсоров с обратной подсветкой (BSI сенсоров), недостатком которых было ухудшение качества изображения за  счет перекрестных помех от взаимодействия соседних пикселей, возникающих из-за проникновения света из данного пиксела в соседние. Специалисты поначалу пытались формировать физические барьеры между соседними пикселами, изолируя их друг от друга и накрывая их микролинзами, чтобы увеличить количество света, попадающего на фотодиод, но эта также приводило к повышению оптических потерь. Преимущество технологии ISOCELL Plus заключается в замене металлического барьера вокруг пиксела новым инновационным материалом, что позволило минимизировать оптические потери и снизить эффект отражения света. Благодаря технологии ISOCELL Plus на фотодиод попадает больше света, что повышает КПД преобразования света пикселом даже если этот пиксел имеет небольшие размеры.

Эволюция технологии изоляции пиксела Samsung ISOCELL Plus

Технология повышения качества изображения от сенсора при любых уровнях освещенности

При освещении пикселов светом в них возникает электрический сигнал, который усиливается аналоговым усилителем и далее преобразуется в цифровой сигнал с помощью аналого-цифрового преобразователя (АЦП). Заданное значение ISO светочувствительности (‘Native ISO’) – это установленное по умолчанию значение светочувствительности сенсора камеры, при котором обеспечивается максимальная детализация изображения и отклонения от этого значения могут привести либо к чрезмерному повышению или уменьшению светочувствительности сенсора. Если в камере “зашито” только одно такое значение “native ISO”, то при съемке ярко освещенного сюжета сигнал от пикселов может испытать чрезмерное усиление (быстро достичь порога насыщения), а при съемке сюжета при низкой освещенности это приведет к появлению нежелательного цифрового шума, проявляющегося в искажении цвета.

В новом мобильном сенсоре, созданном по технологии ISOCELL Bright HMX, Samsung реализовала решение, устраняющее эту проблему, состоящее в использовании технологии Smart-ISO (с одним низким и одним высоким значением усиления ISO светочувствительности). Применение этой технологии позволяет сенсору правильно выбирать значения коэффициента усиления в зависимости от уровня освещенности сцены, оптимизируя тем самым процесс конвертации светового сигнала в электрический. Это позволяет получать правильно экспонированные кадры изображения в широком диапазоне изменения условий освещенности. Другими словами, эта технология Smart-ISO – реализация на практике элементов искусственного интеллекта в системе обработки изображения, полученного сенсором.

Важно заметить, что создание сенсора Samsung ISOCELL Bright HMX дает возможность пользователям решить, наконец, старую проблему фотографии – получение высококачественных снимков в условиях низкой освещенности. Известно, что чем больше в сенсоре пикселей, тем выше разрешение изображения, но если размеры пиксела большие, то сенсор обладает большей чувствительностью к свету, а это означает, что качество изображения и цветопередача лучше. Специалисты всегда старались найти компромисс между размером пиксела и размерами матрицы сенсора, чтобы обеспечить высокое качество снимков при низкой освещенности. Специалисты Samsung решили эту проблему с помощью технологии Tetrapixel^*. В сенсоре ISOCELL Bright HMX они реализовали инновационный алгоритм, который объединяет 4 соседних пиксела в один (кластер), в результате чего формируется пиксел размером 1,6 мкм из четырех 0,8-мкм пикселей. Но даже после этого объединения пикселей в ISOCELL Bright HMX сенсоре, включающим более 100 миллионов пикселей, обеспечивается 27-мегапиксельное разрешение, позволяющее получить снимки исключительно высокого качества даже при очень низком уровне освещенности.

Кроме технологий повышения качества изображения за счет интеллектуальной системы учета уровня освещенности, сенсор ISOCELL Bright HMX обладает также исключительно быстродействующей системой автофокусировки Super-PD, обеспечивающей высочайшую четкость изображения. Благодаря технологии Super-PD, пользователи могут получать четкие и яркие фотоснимки с великолепной проработкой деталей как неподвижных, так и динамичных объектов даже в условиях низкой освещенности.

Обычные системы автофокусировки требуют использования процессора, осуществляющего поиск деталей сюжета с высоким контрастом с использованием метода проб и ошибок для получения максимально четкого изображения. Фазовая система фокусировки, реализованная с помощью технологии Super-PD с использованием PD пикселов, позволяет быстро оценить расстояние до объекта и автоматически сфокусировать объектив для получения четкого снимка.

Благодаря технологиям повышения качества изображения сюжетов при низкой/высокой освещенности, а также благодаря быстрой системе автофокусировки, улучшающей четкость изображения динамичных сцен, реализованных в сенсоре ISOCELL Bright HMX, пользователи смогут получать снимки высочайшего качества любых сюжетов при любом освещении.

Дополнительную информацию о том, как с сенсоры ISOCELL помогают пользователям снимать интересные сюжеты с помощью смартфона, можно получить, посмотрев видео:

*Технологический термин “Tetrapixel” был обновлен в июле 2022 года.

Компания Samsung Electronics, мировой лидер в области передовых полупроводниковых технологий, представила первую фотоматрицу c размером пикселя 0,7 микрометров (мкм), Samsung ISOCELL Slim GH1 разрешением 43,7 Мп. Благодаря технологии ISOELL Plus, 43,7 млн точек размером 0,7 мкм размещены в одном компактном сенсоре, предоставляя оптимальное решение для тонких смартфонов с безрамочным дисплеем.

«Samsung продолжает создавать инновационные фотоматрицы, начиная с первого в отрасли микрометрового сенсора изображения и заканчивая датчиками ультравысокого разрешения 64 и 108 Мп с размером точки 0,8 мкм, – отметил Йонгин Пак (Yongin Park), исполнительный вице-президент направления сенсоров в Samsung Electronics. – Мы рады предоставить еще одно революционное решение, ISOCELL Slim GH1 с пикселем 0,7 мкм, которое позволит сочетать изящный тонкий дизайн смартфонов с превосходным качеством изображения».

Мобильный датчик ISOCELL Slim GH1 обладает наименьшим размером пикселя в отрасли – 0,7 мкм. Благодаря новейшей технологии изоляции пикселей от Samsung ISOCELL Plus, которая сводит к минимуму цветовые перекрестные помехи и оптические потери, крошечные пиксели способны поглощать достаточно света для ярких и четких фотографий. В условиях низкой освещенности GH1 использует технологию слияния пикселей Tetrapixel^** для более высокой светочувствительности, эквивалентной этому показателю у датчика изображения с размером точки 1,4 мкм.

ISOCELL Slim GH1 получил высокое разрешение 7968×5480 и способен снимать видео качества 4K (3840×2160) с минимальными потерями поля зрения (FoV), в то время как большинство сенсоров подобного разрешения «обрезают» картинку. Используя технологию Tetracell, GH1 обеспечивает съемку в качестве 3984×2740, превышающем 4K (3840×2160), сохраняя все детали на фоне при записи видео или фото с частотой 60 кадров в секунду.

Для создания более четких фотографий и видео GH1 получил электронную стабилизацию изображения (EIS) на основе гироскопа и быструю и точную автофокусировку с определением фазы, Super PD. Кроме того, поддержка динамического диапазона (HDR) в реальном времени обеспечивает более сбалансированную экспозицию и насыщенный цвет даже при съемке в условиях смешанного освещения.

Ожидается, что Samsung ISOCELL Slim GH1 поступит в массовое производство к концу 2019 года.

* Samsung впервые представила технологию ISOCELL в 2013 году. Она снижает цветовые перекрестные помехи между пикселями, устанавливая физический барьер и позволяя пикселям малого размера обеспечивать более точную цветопередачу. Основываясь на этой технологии, Samsung представила первый в отрасли датчик изображения с размером точки 1 мкм в 2015 году и с 0,9 мкм – в 2017 году. В июне 2018 года Samsung презентовала обновленную технологию изоляции пикселей ISOCELL Plus.

** Технологический термин “Tetrapixel” был обновлен в июле 2022 года.

Компания Samsung Electronics, мировой лидер в области передовых полупроводниковых технологий, представила первую фотоматрицу  с разрешением более 100 млн пикселей Samsung ISOCELL Bright HMX.  Новая разработка позволила компании повысить разрешение недавно представленного 64 МП сенсора с размером  пикселя 0,8 мкм до 108 МП, что соответствует разрешению современных зеркальных камер high-end класса. Сенсор Samsung ISOCELL Bright HMX – результат тесного сотрудничества компании Samsung с корпорацией Xiaomi.

Благодаря более чем 100 млн пикселей сенсор ISOCELL Bright HMX позволяет получать исключительно четкие фотоснимки  даже в самых экстремальных условиях освещения. Являясь первым образцом сенсора в формате 1/1.33 дюйма, предназначенным для камер мобильных телефонов, этот сенсор HMX при низкой освещенности воспринимает больше света, чем аналогичные сенсоры меньшего размера. Кроме того, технология объединения пикселей Tetrapixel ^*позволяет имитировать работу сенсоров с большим размером пикселей, обеспечивающих получение ярких и четких 27-мегапиксельных снимков. При ярком освещении интеллектуальный механизм Smart-ISO сам подбирает уровень усиления света для его оптимального преобразования в электрический сигнал, переключаясь на меньшее значение ISO светочувствительности. Это позволяет устранить эффект насыщения пикселей и улучшить качество снимков. Этот же механизм используется и при высоких значениях ISO  светочувствительности при съемке в сумерках, что помогает уменьшить шумы и получать яркие и четкие фотоснимки. Кроме того, HMX поддерживает запись видео с широким углом обзора при качестве до 6K (6016 x 3384) и скорости 30 кадров в секунду.

«Xiaomi и Samsung активно работали над созданием ISOCELL Bright HMX на всех этапах, от разработки концепции до производства, результатом чего стал революционный датчик изображения разрешением 108 МП. Мы очень рады, что качество снимков, ранее доступное только на некоторых дорогостоящих зеркальных камерах, теперь появилось и на смартфонах, –  отметил Лин Бин, соучредитель и президент Xiaomi. – Поскольку мы продолжаем партнерство c Samsung, мы ожидаем, что в ближайшее время предложим пользователям не только новые возможности мобильной фотографии, но и платформу, с помощью которой они смогут создавать уникальный контент».

«Samsung постоянно совершенствует инновационные технологии в области разработки сенсоров с интеллектуальными методами обработки изображения, ярким примером чего является создание сенсора ISOCELL, благодаря которому пользователи смогли отображать мир таким, каким мы они видят его в реальности», – отметил Йонгин Пак (Yongin Park), исполнительный вице-президент направления сенсоров в Samsung Electronics. – В результате нашего тесного сотрудничества с компанией Xiaomi, ISOCELL Bright HMX стал первой мобильной фотоматрицей с разрешением более 100 млн пикселей. Он обеспечивает непревзойденную цветопередачу и великолепную детализацию благодаря передовым технологиям Tetrapixel и ISOCELL Plus».

*Технологический термин “Tetrapixel” был обновлен в июле 2022 года.

«Новые решения Samsung для автомобильной промышленности – Exynos Auto и ISOCELL Auto – привносят уже хорошо зарекомендовавшие себя на рынке технологии в автомобильные приложения, обеспечивая расширенную функциональность и высокую надежность, которые сегодня востребованы рынком, – говорит Кенни Хан (Kenny Han), вице-президент подразделения  Samsung Device Solutions. – Благодаря быстрым коммуникациям, точным датчикам и мощным вычислительным возможностям, решения, выпускаемые для автомобильной отрасли, обеспечат новый опыт в управлении транспортными средствами нового поколения».

Логотипы Exynos Auto  (Вверху) и  ISOCELL Auto 

Процессоры Samsung Exynos отличаются высокой производительностью и стабильностью, и пользуются отличной репутацией с момента запуска бренда в 2011 году. Помимо большой вычислительной мощи и высокой эффективности, присущей мобильным версиям Exynos, процессор Exynos Auto отвечает требованиям автомобильной промышленности и способен работать в более жестких условиях. Это позволяет производителям автомобилей создавать инновационные приложения, в том числе современные информационно-развлекательные системы, расширенные системы помощи водителю (ADAS) и телематические решения.

Процессоры, выпускаемые под брендом Exynos Auto, можно разделить на три категории: линейка Exynos Auto V предназначена для создания современных автомобильных информационно-развлекательных систем (IVI), процессоры Exynos Auto A – для передовых систем помощи водителю (ADAS); и процессоры Exynos Auto T – для телематических решений.

Разрабатываемые Samsung датчики изображения ISOCELL с 2017 года обеспечивают инновационные технологии распознавания картинок для мобильных продуктов, а новая автомобильная линейка позволяет наделить компьютерным зрением и транспортные средства. Датчики ISOCELL на базе технологии изоляции пикселей (pixel isolation), позволяют добиться большей видимости дороги и окружающего пространства даже в условиях низкой освещенности, обеспечивая возможности для более точного обнаружения объектов. Это позволяет автомобилю воспринимать дорожные условия или потенциальные участки опасности даже при движении в туннеле или в других условиях с высокой контрастностью.

Продукция брендов Samsung Exynos Auto и Samsung ISOCELL Auto будет демонстрироваться на международной выставке International Suppliers Fair (IZB) которая состоится в Вольфсбурге, Германия, с 16 о 18 октября в павильоне #1.   

Более подробную информацию можно получить на следующих сайтах:

– Exynos Auto: https://www.samsung.com/semiconductor/minisite/exynos/application/automotive/

– ISOCELL Auto: https://www.samsung.com/semiconductor/image-sensor/automotive-image-sensor/