Samsung introducerade en ny 200MPx fotosensor för några veckor sedan ISOCELL HP3. Det här är sensorn med den minsta pixelstorleken någonsin. Nu har den koreanska teknikjätten pratat om sin utveckling genom utvecklare från System LSI-divisionen och Semiconductor R&D Center.
En bildsensor (eller fotosensor) är en systemhalvledare som omvandlar ljuset som kommer in i enheten genom kameralinsen till digitala signaler. Bildsensorer är inbyggda i alla elektroniska produkter som har en kamera, som digitalkameror, bärbara datorer, bilar och förstås smartphones. ISOCELL HP3, som introducerades av Samsung i juni, är en fotosensor som innehåller 200 miljoner 0,56 mikron pixlar (branschens minsta pixelstorlek) i ett 1/1,4" optiskt format.
"Med mindre individuella pixelstorlekar kan den fysiska storleken på sensorn och modulen reduceras, vilket också gör att storleken och bredden på linsen kan minskas." förklarar utvecklaren Myoungoh Ki från Samsungs System LSI-division. "Detta kan eliminera element som förringar enhetens design, såsom en utskjutande kamera, samt minska strömförbrukningen." han lade till.
Fotogalerie
Medan mindre pixlar gör att enheten kan bli smalare, är nyckeln att bibehålla bildkvaliteten. ISOCELL HP3, utvecklad med hjälp av den senaste tekniken, med 12 % mindre pixelstorlek än Samsungs första 200MPx fotosensor ISOCELL HP1, kan minska kamerans yta i en mobil enhet med upp till 20 %. Trots den mindre pixelstorleken har ISOCELL HP3 utvecklats med teknik som maximerar deras Full Well Capacity (FWC) och minimerar förlust av känslighet. Mindre pixelstorlek är idealisk för att skapa mindre, smalare enheter, men kan resultera i att mindre ljus kommer in i enheten eller störningar mellan närliggande pixlar. Men även med detta kunde Samsung klara sig, och enligt Ki är det tack vare den koreanska jättens proprietära tekniska kapacitet.
Fotogalerie
Samsung har lyckats skapa fysiska väggar mellan pixlar som är tunnare och djupare med hjälp av Full Depth deep trench isolation (DTI)-teknik, som garanterar hög prestanda även vid en storlek på 0,56 mikron. DTI skapar en isolerad komponent mellan pixlar som fungerar som en isolerande vägg för att förhindra ljusförlust och förbättra den optiska prestandan. Utvecklaren Sungsoo Choi från Samsungs Semiconductor R&D Center jämför tekniken med att bygga en tunn barriär mellan olika rum i en byggnad. "I lekmannatermer är det samma sak som att försöka skapa en tunnare vägg mellan ditt rum och rummet bredvid utan att påverka ljudisoleringsnivån." han förklarade.
Du kan vara intresserad av
Super Quad Phase Detection (QPD)-teknik gör att alla 200 miljoner pixlar kan fokusera genom att öka intensiteten på autofokuspixlarna till 100 %. QPD erbjuder en snabbare och mer exakt autofokusfunktion genom att använda en enda lins över fyra pixlar, vilket gör det möjligt att mäta alla fasskillnader för vänster, höger, toppen och botten av motivet som fotograferas. Inte bara är autofokusen mer exakt på natten, utan den höga upplösningen bibehålls även när den zoomas in. För att komma till rätta med problemet med dålig bildkvalitet i miljöer med svagt ljus använde Samsung innovativ pixelteknik. "Vi använde en förbättrad version av vår egenutvecklade Tetra2pixel-teknik, som kombinerar fyra eller sexton intilliggande pixlar för att fungera som en stor pixel i miljöer med svagt ljus." sa Choi. Den förbättrade pixeltekniken gör det möjligt att spela in videor i 8K-upplösning vid 30 fps och i 4K med 120 fps utan att förlora synfältet.
Ki och Choi sa också att de stötte på ett antal tekniska hinder i utvecklingen av den nya fotosensorn (särskilt i implementeringen av DTI-teknik, som användes av Samsung för första gången), men att de övervunnits tack vare samarbetet mellan olika lag. Trots den krävande utvecklingen introducerade den koreanska jätten den nya sensorn mindre än ett år efter att ha tillkännagivit sin första 200MPx-sensor. Vilken smartphone den kommer att debutera i är fortfarande oklart i nuläget.
