Компания Samsung представила три новых датчика изображения, предназначенных для основных, а также вспомогательных камер смартфонов: ISOCELL HP9, ISOCELL GNJ и ISOCELL JN5.

Источник изображений: Samsung

Среди новинок особенно выделяется ISOCELL HP9. Это первый на рынке 200-мегапиксельный датчик для мобильных камер с телеобъективами. Сенсор выполнен в формате 1/1.4 дюйма и содержит 200 млн пикселей размером 0,56 мкм каждый. В пресс-релизе Samsung указано, что благодаря запатентованным высокопреломляющим микролинзами из нового материала получилось значительно поднять светосилу HP9, с помощью точного направления света на соответствующие цветовые фильтры. Это обеспечивает повышение на 12 % светочувствительности и контрастности автофокусировки на 10 %, а также позволяет получить более яркое изображение с лучшей цветопередачей и более точной фокусировкой, по сравнению с предыдущими аналогичными решениями Samsung.

ISOCELL HP9

Использующаяся в датчике ISOCELL HP9 технология Tetra²pixel объединяет 16 пикселей в один виртуальный размером 2,24 мкм. HP9 также поддерживает режимы двукратного или четырёхкратного внутрисенсорного масштабирования и может обеспечивать 12-кратный гибридный зум в сочетании с трёхкратным телеобъективом.

ISOCELL GNJ

ISOCELL GNJ — это датчик формата 1/1,57 дюйма с разрешением 50 Мп, технологией Dual Pixel и размером пикселей 1,0 мкм. Главная особенность датчика заключается в наличии двух фотодиодов в каждом пикселе, что обеспечивает быструю фокусировку. В этом сенсоре используется улучшенные материалы с глубокой изоляцией (DTI), где переход от поликремния к оксиду кремния позволил минимизировать перекрёстные помехи между соседними пикселями. Кроме того, датчик обладает повышенной энергоэффективностью. Производитель отмечает 29-процентное снижение энергопотребления в режиме предварительного просмотра и 34-процентное в режиме съёмки видео в разрешении 4K при 60 кадрах в секунду.

ISOCELL JN5

ISOCELL JN5 — это ещё один датчик с разрешением 50 Мп, но куда более компактного формата 1/2,76 дюйма, с пикселями размером 0,64 мкм. Он включает в себя технологию двойного вертикального переноса (VTG) для улучшения переноса заряда внутри пикселей и снижения шума в условиях чрезвычайно низкой освещённости. Также Samsung выделяет в JN5 технологию Super Quad Phase Detection (четырёхфазное обнаружение, Super QPD), улучшающую автофокусировку. Размеры датчика позволяют создавать на его основе вспомогательные и фронтальные камеры.

В своём пресс-релизе Samsung не сообщила, когда указанные сенсоры появятся в смартфонах. Однако, как передаёт портал GSMArena, во флагманском смартфоне Vivo X100 Ultra используется телефотокамера на базе ISOCELL HP9.

Компания Samsung объявила, что её датчики изображения нового поколения ISOCELL со сверхвысоким разрешением 200 Мп и технологией Remosaic смогут применяться в телефотокамерах смартфонов. Это устранит разрыв между основными (широкоугольными) и телефотокамерами смартфонов.

Источник изображений: Samsung

В настоящее время даже в смартфонах высокого класса камеры с телеобъективом имеют меньший размер и разрешение сенсора, чем основная широкоугольная камера, а их качество изображения и цветопередача хуже. Устранение этого разрыва между широкоугольными и телеобъективами в последнее время стало ключевой задачей для индустрии смартфонов. И Samsung предлагает для этого использовать 200-Мп датчики изображения.

Датчики ISOCELL с разрешением 200 Мп демонстрируют впечатляющие возможности масштабирования, поэтому Samsung планирует превратить телеобъективы на смартфонах во «вторую основную камеру». Во-первых, применение датчиков изображения ISOCELL на 200 Мп в паре с телеобъективом позволит расширить диапазон зума без потерь качества. Например, с 3-кратным телеобъективом и сенсором 200 Мп камера сможет снимать без потерь с диапазоном приближения от 3-кратного до 6-кратного и даже до 12-кратного.

Во-вторых, камерам на датчиках изображения ISOCELL со сверхвысоким разрешением вообще не обязательно иметь телеобъектив, чтобы обеспечить зум без потери качества. Поэтому 200-Мп сенсоры Samsung могут обеспечить качественный зум даже на смартфонах без отдельного телеобъектива, например, на моделях среднего сегмента. Там единый модуль с разрешением 200 Мп может выполнять не только роль основной камеры, но и телефотокамеры с помощью кропа, при этом 4-кратный зум обеспечит качество изображения, сравнимое с камерой с настоящим телеобъективом.

Сенсоры ISOCELL HP2 и HP3 размером 1/1,3 и 1/1,4 дюйма соответственно с разрешением 200 Мп обеспечивают 2-кратное и 4-кратное масштабирование без потери разрешения благодаря алгоритму Remosaic. Сцена с 4-кратным зумом на примере ниже демонстрирует качество изображения, сравнимое с качеством изображения модуля с 3-кратным оптическим зумом.

Алгоритм Remosaic преобразует цветные пиксели по шаблону RGB Bayer, поэтому датчик с разрешением 200 Мп может обеспечить разрешение 12,5 Мп при 2-кратном или 4-кратном масштабировании без потери качества. Разрешение 12 Мп является стандартом де-факто для основной широкоугольной камеры современных смартфонов.

200-мегапиксельные сенсоры ISOCELL HP2 и ISOCELL HP3 улучшают детализацию и качество съёмки за счёт применения алгоритма Remosaic на основе глубокого обучения. В них использована технология Tetra²pixel, которая объединяет до 16 соседних пикселей для улучшения качества изображения при слабом освещении. Они также обеспечивают лучшую производительность HDR и повышенное количество кадров в секунду при серийной и видеосъёмке.

Наконец, эффект от использования 200-Мп сенсоров будет заметен в области портретной фотографии. Обычно портреты делают широкоугольным объективом, который заметно искажает близко расположенные объекты, что называют бочкообразной дисторсией. Камера с телеобъективом данной проблемы лишена.

Главная камера смартфона, которая зачастую имеет фокусное расстояние 24 мм, отлично подходит для фотографирования туристов на фоне пейзажа, но не для портретов, где лицо человека является главным объектом съёмки. А телеобъектив с фокусным расстоянием 85 мм и полем зрения 29° гораздо меньше искажает пропорции лица, что делает его более подходящим для портретной фотографии.

Ещё одна причина, по которой телеобъективы востребованы в портретной фотографии — эффект боке, размытие объектов не в фокусе. При прочих равных, чем больше фокусное расстояние, тем меньше глубина резкости, и тем сильнее размыт фон вокруг объекта, не отвлекая внимания от лица. Профессиональные фотографы обычно точно фокусируются на глазах модели, добиваясь исключительной выразительности снимков.

Samsung Electronics официально анонсировала датчик изображения ISOCELL HP2, предназначенный для флагманских смартфонов. Он может похвастаться 200-мегапиксельным разрешением и обеспечивает, как уверяет разработчик, детализированную съёмку при любом освещении.

Источник изображения: news.samsung.com

Сенсор выполнен в формате 1/1,3 дюйма и содержит 200 млн пикселей размером 0,6 мкм каждый — этот же формат используется в существующих 108-мегапискельных сенсорах на смартфонах. Использована технология объединения пикселей Tetra²pixel, которая в зависимости от уровня освещения позволяет получать снимок разрешением 50 или 12,5 мегапикселей — пиксели объединяются в группы по четыре с общим размером 1,2 мкм или по 16 штук (2,4 мкм). При съёмке 8K-видео ISOCELL HP2 переходит в 50-мегапиксельный режим, обеспечивая «кинематографическое качество».

Samsung также рассказала об использованной в сенсоре технологии Dual Vertical Transfer Gate (D-VTG) — она предусматривает наличие второго затвора перевода напряжения в нижней части каждого пикселя. Это позволяет снизить передержку при ярком освещении и добиться улучшения цветопередачи. Здесь также применяется технология автофокусировки Super QPD, которая означает обработку сигнала со всех 200 млн пикселей — она даёт быстрый и эффективный автофокус даже в условиях слабого освещения. Наконец, технология Smart-ISO Pro обеспечивает разную светочувствительность на одной экспозиции, позволяя камере делать HDR-фотографии в 12,5-мегапиксельном разрешении и снимать HDR-видео в разрешении 4K с частотой 60 кадров в секунду.

Сенсор Samsung ISOCELL HP2 уже поступил в серийное производство. Вероятнее всего, первым смартфоном с данным датчиком станет Samsung Galaxy S23 Ultra.

Подразделение System LSI компании Samsung анонсировало датчик изображения ISOCELL HPX, предназначенный для камер смартфонов следующего поколения. Новый сенсор обеспечивает разрешение в 200 млн пикселей. Следует отметить, что это не первая подобная разработка Samsung.

Источник изображения: SamMobile

Оптический формат датчика ISOCELL HPX — 1/1,4 дюйма. С предыдущим 200-Мп датчиком ISOCELL HP3 новинку роднит использование пикселей размером 0,56 микрометра. Отмечается, что площадь нового ISOCELL HPX сокращена на 20 %.

Заявленная в составе новинки технология Tetra 2 Pixel даёт возможность повысить качество изображений, получаемых в условиях недостаточной освещённости. Это достигается за счёт объединения четырёх или 16 соседних пикселей в один. В первом случае имитируется работа 50-мегапиксельного датчика с размером пикселей 1,12 микрометра, во втором — 12,5-мегапиксельного сенсора с размером пикселей 2,24 микрометра.

Новый датчик способен снимать видео в разрешении 8K при частоте 30 кадров в секунду. Также для ISOCELL HPX заявляется поддержка записи в форматах 4K и FHD, технологии Dual HDR, Smart ISO и технология автофокуса Super QPD.

Тот факт, что ISOCELL HPX представило китайское подразделение Samsung, может говорить о том, что это продукт для китайского рынка. Издание SamMobile предполагает, что новый датчик не будет использоваться в будущем флагманском смартфоне Galaxy S23 Ultra.

В ходе мероприятия Samsung Tech Day 2022 специализирующееся на разработке и производстве чипов подразделение System LSI Business поведало о своих стратегических планах обеспечить максимальную взаимосвязь решений в рамках широкого ассортимента своих продуктов, среди которых числятся системы на чипе (SoC), датчики изображения, модемы, драйверы дисплеев (DDI), интегральные схемы управления питанием (PMIC), а также решения для обеспечения безопасности.

Глава подразделения System LSI Business в Samsung Electronics Ён Ин Пак. Источник изображения: news.samsung.com

System LSI Business разрабатывает не только отдельные компоненты, но и поставляет комплексные продукты, предлагающие наборы связанных технологий на единой платформе — по мнению главы подразделения Ён Ин Пака (Yong-In Park), эта стратегия ведёт компанию к четвёртой промышленной революции, которая предполагает тотальную цифровизацию производства и повседневного быта. В идеологическом аспекте речь идёт о том, что современные машины учатся думать так же, как человек, а значит, им нужны аналогичные человеческим «органы чувств». Задачей Samsung Electronics в этом разрезе является повышение производительности соответствующих чипов до уровня, при котором они будут решать задачи не хуже человека.

В первую очередь System LSI Business стремится совершенствовать разработки по основным направлениям: нейропроцессорные модули (NPU), центральные (CPU) и графические (GPU) процессоры, а также модемы. Подразделение продолжает работу над датчиками изображения, стремясь, чтобы они в конечном итоге не уступали человеческому глазу, а также планирует разрабатывать датчики, способные играть роль всех пяти органов чувств человека.

Среди новых разработок на стенде Tech Day компания продемонстрировала модем 5G Exynos Modem 5300, автомобильный процессор Exynos Auto V920 и драйвер дисплея QD OLED DDI. Samsung также показала представленные недавно решения: 4-нм мобильный чип Exynos 2200 с передовыми блоками центрального, графического и нейронного процессоров, а также 200-мегапиксельный сенсор ISOCELL HP3, в котором размер пикселя удалось снизить на 12 % до 0,56 мкм — это позволит производителям на 20 % уменьшить поверхность модуля камеры, обеспечив компактные габариты для устройств премиум-класса.

Наконец, корейский производитель показал комплексное решение для платёжных карт с повышенной безопасностью: оно включает в себя сканер отпечатков пальцев, а также модули Secure Element (SE) и Secure Processor — этого достаточно для аутентификации законного владельца.

В сети появился первый официальный снимок, сделанный на ещё не поступивший в продажу смартфон с 200-мегапиксельным сенсором Samsung ISOCELL HP1 — более дорогой версией датчика HP3 с пикселями большего размера.

Источник изображения: Motorola Mobile

HP1 получил пиксели размером 0,64 мкм против 0,56 мкм в HP3 — в случае с сенсорами камер больший размер пикселей обычно означает лучшее качество снимка. По некоторым данным, оба сенсора имеют проблемы со съёмкой фото при низком освещении, не помогает даже «объединение» несколько маленьких пикселей в один большой.

Сенсор HP1 не очень большой — 1/1,22 дюйма, и размером эквивалентен варианту, используемому в Moto X30 Pro. В сети Weibo утверждается, что в данном случае слияние четырёх пикселей в один обеспечивает лучшее качество изображения, чем 9-в-1 со 108-мегапиксельным сенсором. Некоторые пользователи, внимательно изучавшие снимок, уже обнаружили проблемы с резкостью изображения, вероятно, из-за аберрации объектива. С образцом снимка, сделанным с разрешением 50 мегапикселей, можно ознакомиться в сети Weibo (размер фото более 13 Мбайт).

Если проблема действительно в оптике, вполне возможно, что на другом смартфоне будет совсем другое качество изображения, поскольку даже линзы одного производителя разных типов могут значительно отличаться. Кроме того, необходимо больше фото на данную конкретную камеру, чтобы подтвердить, что проблема повторяется и её могут разглядеть все.

Не менее важно и соотношение цена/качество. Стоит ли выдвигать повышенные требования к смартфону, может зависеть от того, сколько будет стоить новинка серии Motorola Edge на момент релиза.