삼성전자 '2억 화소' 괴물 폰카 탑재한 갤럭시 출시 초읽기

[이코노믹데일리] 삼성전자가 2억 화소 이미지센서를 출시했다. 앞서 2019년 1억 화소 제품을 출시한 지 4년 만이다. 신형 이미지센서는 다음달 공개되는 삼성 스마트폰 신작 '갤럭시 S23 울트라'에 탑재될 것으로 알려지면서 기대를 모은다.

삼성전자는 17일 0.6마이크로미터(1㎛=100만분의1m) 크기 픽셀(디지털 화면을 구성하는 최소 단위) 2억개를 탑재한 이미지센서 '아이소셀 HP2'를 출시했다고 밝혔다.

아이소셀 HP2는 단순히 화소 수만 늘어나지 않고 화상 품질이 전반적으로 개선됐다. 이미지센서는 카메라를 구성하는 부품 중 하나로 피사체를 받아들여 디지털 신호로 변환하는 장치다. 일반적으로 이미지센서 크기와 성능에 따라 카메라로 촬영한 사진·영상 품질이 결정된다.

아이소셀 HP2는 전하(정전기의 양) 저장 용량이 이전 2억 화소 이미지센서보다 최대 33% 증가했다. 전하 저장 용량이 커지면 각 픽셀이 활용하는 빛의 양이 늘어나 색을 한층 풍부하게 표현할 수 있다. 이 기술은 '듀얼 버티컬 트랜스퍼 게이트'로 불리는데 전자 이동 통로를 이중으로 배치해 신호 전달 효율을 높이는 방법이다.

아이소셀 HP2에는 밝기에 따라 인접한 4개 또는 16개 픽셀을 묶어 빛 수용 면적을 늘리는 '테트라 스퀘어드 픽셀' 기술도 적용됐다. 저조도 환경에서도 1.2㎛(5000만 화소) 또는 2.4㎛(1250만 화소) 크기 픽셀과 같이 빛을 받아들여 밝은 사진을 찍을 수 있다. 매우 어두운 환경에서도 1000만 화소 이상 해상도를 확보할 수 있다는 얘기다.

색을 보정해 선명도와 대비를 높여주는 하이 다이내믹 레인지(HDR) 기능은 강화됐다. 픽셀에 들어온 빛 정보를 2개의 전기 신호로 증폭해 센서가 표현할 수 있는 색 범위를 넓혔다. 또한 화상 처리 속도가 개선돼 모바일 애플리케이션 프로세서(AP)가 개입하지 않고 이미지센서만으로 5000만 화소까지 HDR 촬영이 가능하다.

아이소셀 HP2는 2억개 화소를 모두 활용해 아주 낮은 밝기인 1럭스(lux·빛의 밝기 단위)에서도 좌우상하 픽셀 위상차를 활용해 빠르고 정확하게 초점을 잡아준다. 1lux는 통상 거실 밝기(약 100lux)보다 100배 어두운 환경이다.

삼성전자는 이밖에 딥러닝 기술을 적용해 고화소 사진을 찍을 때 촬영 속도와 품질을 높였다고 설명했다. 이전 제품과 비교해 촬영 속도는 2배 빨라졌고 동영상 화질 지원 범위도 초당 30프레임 8K, 120프레임 4K 등으로 넓어졌다.

삼성전자는 2020년 출시한 갤럭시 S20 울트라에 처음으로 1억800만 화소 카메라를 탑재하면서 '1억 화소' 벽을 넘었다. 당시 고화소와 광학 10배 줌을 이용한 100배 줌 기능을 지원하며 화제를 모았다. 갤럭시 S23 울트라는 4년 만에 화소 수가 2배로 늘어나면서 '폰카(휴대전화 카메라)' 문화에 일대 변화를 가져올 것으로 예상된다.

임준서 삼성전자 시스템LSI사업부 센서사업팀장(부사장)은 "아이소셀 HP2에는 차별화된 초고화소 센서 기술과 노하우가 집약됐다"며 "고객 요구에 맞춘 기술 혁신과 딥 러닝 기반 화질 최적화 기술로 초고화소 이미지센서 시장에서 리더십을 강화할 것"이라고 말했다.