三星於2019年推出ISOCELL Bright HMX，為業界首款搭載1億800萬畫素的手機影像感測器，但三星從未停下創新的腳步。2020年，三星推出ISOCELL Bright HM1，再次為手機影像感測器樹立新標竿。ISOCELL Bright HM1具備業界最高的畫素數，即使畫面放得再大，細節依然銳利清晰。該影像感測器亦搭載一系列功能，能在各種拍攝條件下，帶來出色的成像效果。

以下影片將揭密ISOCELL Bright HM1如何超越人眼，以手機鏡頭捕捉自然界的美麗瞬間，帶來栩栩如生的細膩成像。

細膩畫質的全新標竿 

欲拍攝清晰銳利、極致細膩的照片時，畫素數至關重要。影像感測器負責偵測光線，並轉換成影像資訊，而ISOCELL Bright HM1能將光線資訊，轉換為含有1億800萬個有效畫素的影像。這意味著現今的智慧型手機，能以媲美專業級相機的解析度拍照，即使拉近鏡頭或因裁切而放大局部畫面時，仍能清楚呈現所有細節。

然而，ISOCELL Bright HM1不僅產生大量畫素，更以創新的畫素隔離技術，讓這些畫素智慧地運作。ISOCELL Plus技術能在各畫素的四周，形成一道物理性屏障，以聚集更多光線。儘管畫素尺寸極小，但此先進技術能最大化畫素表現，同時大幅減少串擾、光損耗和光反射。

創新的畫素轉換

「畫素合併」是影像感測器將相鄰的多個畫素合而為一，藉以提高進光量的一種過程。這表示白天時，影像感測器能以超高解析度拍攝照片，而在夜晚等低光源的環境下，則將相鄰的畫素，合併為單一較大的畫素，在減少雜訊的情況下，產生更明亮、清晰的影像。

繼三星成功推出畫素合併技術 Tetrapixel－以2X2陣列，將4個相鄰的畫素，合併成單一畫素，ISOCELL Bright HM1引進了進階版的Nonapixel技術，Nonapixel能將9個相鄰的畫素合併起來，進光量可達到 Tetrapixel的兩倍以上，確保夜間也能拍出無雜訊的明亮影像，保有絕佳解析度。

前所未有的變焦能力

ISOCELL Bright HM1可以將畫面拉近，卻不因此降低畫質表現。三星的創新影像感測器，能讓使用者以高達3倍的變焦捕捉特寫鏡頭，不需透過影像升頻技術處理。3倍變焦拍攝的影像，將保有1,200萬畫素的高畫質，而拉近拍攝的特寫還能直接在螢幕上預覽，完全不需動用到影像升頻技術。

造就此「混合光學變焦」的首要功臣，是影像感測器的超高解析度，能使每張照片擁有龐大的畫素數，讓變焦放大後的區塊，仍然保有出色的解析度。影像感測器能以3X3的陣列重新映射畫素，使其排成RGB色彩模式。透過影像影測器內建的嵌入式硬體IP，直接進行畫素重新映射，而非交由行動處理器來執行。

針對各個獨特場景，進行智慧ISO選擇

Native-ISO負責決定影像感測器的感光度，然而若影像感測器僅有單一的固定原生ISO，其根據光照環境而調整參數的能力，將會受到限制。因此，ISOCELL Bright HM1搭載「Smart-ISO」技術，讓影像感測器依據各場景的獨特光源條件，智慧選擇最佳的ISO值。

在Smart-ISO技術的助攻下，舉凡各種照明條件的攝影環境，都能獲得最佳的動態範圍與降噪。低ISO適合光線充足的環境，而高ISO則適合用於微光場景。以明亮場景攝影而言，低ISO會擴大影像亮部的動態範圍，用以捕捉更多的細節。若相機在高光源環境中，被迫使用較高的原生ISO值，就會出現曝光過度的現象，這表示靠近白色色階的色彩資訊將因此遺失。而在微光環境中，高原生ISO將擴大影像暗部的動態範圍，以提升亮度與細節表現。

隨手拍出專業級大作

ISOCELL Bright HM1結合領先業界的畫素數，與創新的畫素優化技術，賦予智慧型手機相機混合光學變焦功能。針對不同場景，智慧選擇最佳的攝影參數，隨手拍出大師級作品。

ISOCELL Bright HM1將智慧型手機的攝影技術推升至全新高度，讓消費者隨手即享高智慧、業界領先的攝影體驗。

※2022年8月針對「Tetrapixel」與「Nonapixel」技術性名詞進行修訂，以提供更準確資訊。

三星電子執行副總裁暨系統半導體感光元件事業部負責人Yongin Park

拍照或錄影不再僅是為了紀念特殊時刻，而是已成為現代生活中的一部分。點開手機相機即可記錄美味佳餚、最新舞姿，甚至今天的髮型，更可以即時與好友分享。如此無縫的行動體驗，全仰賴日新月異的卓越手機攝影技術，而此革新進展的核心即是將光線轉化為數據資料的手機晶片－感光元件。

眼睛是人體用來感知世界的感光元件，其解析度約5億畫素。相較市場上眾多提供4000萬畫素解析度的單眼相機，以及1200萬畫素的智慧型手機，但在這產業中，要達成媲美人眼的感知能力，仍有很長的一段路要走。

若盡可能將更多畫素蒐羅至感光元件中，方法看似簡單，卻會導致龐大的感光元件佔據裝置空間。現今的智慧型手機不僅配備百萬級畫素，更搭載高螢幕佔比、纖薄設計等領先規格，因此畫素面積必須縮減，讓感光元件以小巧尺寸呈現。

另一方面，由於各畫素接收光線訊息的區塊較小，畫素越小可能會造成影像模糊或黯淡失色，感光元件內的畫素數量與尺寸之間的難題，則仰賴優異技術來取得平衡。

尖端畫素技術

憑藉領導技術與記憶體業務的豐富經驗，三星持續設法解決感光元件的平衡難題。2019年5月三星推出業界首創6400萬畫素感光元件，並於短短半年後，成功將1億800萬畫素感光元件引進市場。

三星最新的1億8百萬畫素感光元件（ISOCELL Bright HM1），即是運用「Nonapixel專利技術」，可大幅提升畫素吸收的進光量。與先前搭載2×2矩陣的Tetrapixel技術相比，Nonapixel技術擁有3×3畫素結構，可將九個 0.8μm畫素，合併成一個2.4μm畫素。這也減緩低光源設定下光線不足的問題。

2019年，三星更率先推出以0.7μm畫素為基礎的感光元件。過去業界公認可縮減的最小像素尺寸為0.8μm，但對我們的工程師來說，「技術限制」只是激發創新的另一個挑戰契機。

超乎想像的感光元件

目前多數相機僅可拍攝光源波長介於450到750奈米間且人眼可見的照片，而可偵測該波長範圍以外的感光元件雖難以取得，卻可造福多方領域。例如：可感知紫外線的感光元件，透過照片上呈現不同顏色的健康細胞與癌細胞，藉此診斷皮膚癌；可感知紅外線的感光元件，能應用於農業和其他產業，使品質控管效率更上一層樓，期望未來，三星甚至可研發出偵測人眼看不見的微生物感應器。

三星不僅研發感光元件，更同步探索可記錄氣味或味道的其他感應器。這些超越人類感知的感應器，不久後將會成為日常生活中不可或缺的一部分，我們看好該類感應器的潛在價值，它能化無形為有形，並幫助人們感知人體無法察覺不到的事物。

朝向滿足所有產品需求的6億畫素邁進

感光元件迄今主要運用於智慧型手機領域，但未來即將導入如自動駕駛、物聯網與無人機等新興產業。三星很榮幸能引領小畫素、高解析度感光元件之趨勢，此趨勢將延續到2020年以後，並預計將透過全面性的產品組合，來應對下一波創新科技浪潮。三星不斷推陳出新，致力開創畫素技術的無限可能，期望打造出超越人眼，並能捕捉更多細節的感光元件。

※2022年8月針對「Nonapixel」與「Tetrapixel」技術性名詞進行修訂，以提供更準確資訊。

全球先進半導體技術領導品牌三星電子，發表新世代1億800萬像素影像感測器－Samsung ISOCELL Bright HM1^(註一)。借助從Nonapixel、Smart-ISO到即時HDR的一系列光學增強技術，即使在極端的照明條件下，ISOCELL Bright HM1也能產生更明亮、細節更豐富的1億800萬像素照片，並能以每秒24幀的速度（fps）拍攝清晰的8K高畫質影片。

三星電子感光元件事業部執行副總裁Yongin Park表示：「為了捕捉生活中的精彩瞬間，紀念深具意義的重要時刻，三星不遺餘力地推動像素和邏輯技術的創新，即使處於低光源環境中，其ISOCELL影像感測器也能帶來動人的成像品質。結合Nonapixel和Smart-ISO技術，1億800萬像素的ISOCELL Bright HM1能在不同照明環境中，拍出栩栩如生的高解析度照片。

ISOCELL Bright HM1尺寸達1 / 1.33英吋，可容納1億800萬個0.8μm大小的像素，搭載領先業界的先進Nonapixel技術，能在低光源下產生更明亮的影像。2017年，三星推出像素合併技術Tetrapixel，採用特殊的2X2陣列，能將4個相鄰的像素，合併成單一的大像素。Nonapixel則是Tetrapixel的進階版，採用3X3的像素結構。在HM1當中，Nonapixel能將9個相鄰的0.8μm像素合併起來，模擬尺寸更大的2.4μm像素，其進光量可達到Tetrapixel的兩倍以上。

隨著鄰接元件數量的增加，色彩串擾亦隨之增加，使像素合併技術更具挑戰性。儘管這些挑戰使Nonapixel在理論面上受到侷限，但在三星ISOCELL Plus技術的加持下，HM1能大幅降低色彩串擾，使光學損耗和光學反射降至最低。

HM1借助其他進階像素技術，讓Nonapixel在各種光源條件下達到絕佳的成像效果。舉例來說，HM1的Smart-ISO技術能智慧選擇最佳的ISO值，帶來生動逼真的影像。在低光源場景中，調高ISO值；當環境光源較為明亮時，調降ISO值以控制曝光。

HM1的即時HDR技術能在具有高攝影難度的混合光環境中，進行曝光優化，產生更自然的動態影片和靜態照片。HM1藉由為每個像素分配最合適的曝光值，同時以不同曝光值捕捉場景，並在預覽和攝影二種模式下，即時生成HDR影像。為獲得更清晰的成像效果，HM1支援陀螺儀的電子圖像穩定（EIS），以及高性能相位偵測自動對焦技術Super PD，實現快速準確的自動對焦。

HM1讓使用者以高達3倍的混合光學變焦，預覽和捕捉主角的全景和特寫鏡頭，以維持高畫質影像。其運作原理是利用嵌入式硬體IP直接轉換像素，而非交由行動處理器來執行。挾1億800萬像素的卓越優勢，該款感測器還能以1,200萬像素的解析度，不需放大即可產生高達3倍變焦的影像。

三星ISOCELL Bright HM1目前正在量產中。

^{註一：三星於2013年推出自家的ISOCELL技術，其運作原理是在像素之間形成一道物理性絕緣體以避免色彩串擾，讓小尺寸的像素實現更高的色彩逼真度。基於這項技術，三星電子領先業界於在2015年推出1.0um像素影像感測器，並於2017年推出0.9像素影像感測器，2018年6月，三星電子推出了升級的像素隔離技術ISOCELL Plus。}

^{※2022年8月針對「Nonapixel」與「Tetrapixel」技術性名詞進行修訂，以提供更準確資訊。}