스마트폰 이미지 센서 고화소 경쟁, 화질·편의 모두 잡는다

IT동아 갤러리

1/3

이종범: 내가 메이저 못간이유 추하다추해 ㄹㅇ 작성자 : h

스마트폰 이미지 센서 고화소 경쟁, 화질·편의 모두 잡는다

IT동아

2022.06.27 15:34:55

조회 850 추천 1 댓글 2

[IT동아 차주경 기자] 스마트폰 카메라의 고화소 경쟁이 벌어졌다. 주요 이미지 센서 제조사가 1억 화소를 넘어 2억 화소 이미지 센서를 속속 선보이는 덕분이다. 이미지 센서의 화소 수가 많아지면 빛을 받아들이는 효율이 줄어들고, 전기 신호 변환 과정에서 간섭과 노이즈가 생겨 성능이 오히려 떨어지는 일이 잦다. 업계는 이미지 센서에 여러 기술을 도입해 화소 수와 함께 화질, 편의 기능 모두를 더 좋게 만든다.

삼성전자가 스마트폰 카메라의 고화소 경쟁을 이끌었다. 2019년 업계 최초로 1억 800만 화소 이미지 센서 아이소셀 브라이트 HMX을 출시했다. 이 이미지 센서의 면적은 1/1.33인치로, 화소 하나당 크기는 0.8um(마이크로미터, 100만분의 1m 크기)에 불과하다. 화소 크기가 작지만, 위상차 자동 초점 기능을 품을 정도로 성능은 높다.

삼성전자 고화소 이미지 센서 아이소셀 시리즈. 출처 = 삼성전자)

이어 삼성전자는 2021년 2억 화소 이미지 센서 아이소셀 HP1을 공개한다. 화소의 크기를 0.64um으로 더 줄여 1/1.22인치 이미지 센서에 2억 화소를 담았다. 화소 4개 혹은 16개를 뭉쳐 화소 1개처럼 사용, 빛을 받아들이는 효율을 높여 고화질을 표현하는 카멜레온 셀 기술도 업계 최초로 개발해 적용했다.

그러자 미국 옴니비전이 맞불을 놨다. 올 초 CES 2022에서 2억 화소 이미지 센서 OVB0B를 공개한 것. 이 이미지 센서의 크기는 1/1.28인치, 화소 크기는 0.61um로 삼성전자 아이소셀 HP1보다 작다. 화소 16개를 뭉쳐 하나처럼 사용해 빛을 받아들이는 효율을 높이는 16셀 비닝, 자동 초점 화소의 상하좌우 화소까지 활용해 위상차 자동 초점을 잡는 쿼드 위상차 자동 초점 등 편의 기능도 갖춰 주목 받았다.

옴니비전에 맞서 삼성전자는 6월, 2억 화소 이미지 센서인 아이소셀 HP3를 공개했다. 화소의 크기를 0.56um으로 더욱 줄여 1/1.4인치 이미지 센서에 2억 화소를 담았다. 화소 하나하나가 자동 초점 모듈 역할을 해, 화면 안 어느 곳이든 빠르고 정확하게 초점을 조절하는 슈퍼 쿼드 위상차 자동 초점 기능도 갖췄다.

삼성전자 아이소셀 HP3 이미지 센서. 출처 = 삼성전자

8K 동영상 촬영 시 화각이 좁아지는 고화소 이미지 센서와 다르게, 삼성전자 아이소셀 HP3는 화각 변화 없이 화면 그대로 8K 동영상을 담는 장점도 가졌다. 저·중·고감도를 합성해 화면의 밝기와 화질을 균일하게 높이는 스마트 ISO 프로, 다른 고화소 이미지 센서보다 풍부한 14비트 색 재현 능력도 갖췄다.

이미지 센서 시장 최강자, 소니도 스마트폰 카메라용 1억 화소 이미지 센서를 연구 개발 중인 것으로 알려졌다. 업계에 따르면, 소니의 1억 화소 이미지 센서의 크기는 1/1.49인치가 될 전망이다. 삼성전자나 옴니비전처럼 화소 면적을 줄이는 것이 아니라, 이미지 센서 크기를 정하고 거기에 1억 화소를 집적하는 셈이다. 그러면 화소 크기를 넓혀 빛을 받아들이는 효율을 높이기 쉽다.

이미지 센서의 화소 수가 곧 고화질로 이어지는 것은 아니다. 이미지 센서의 면적은 정해졌는데, 여기에 많은 화소를 집적하려면 화소의 크기를 줄여야 한다. 그러면 빛을 받아들이는 효율이 낮아진다. 화소와 화소 사이 거리가 짧아 화소가 빛을 받아들일 때 빛과 색의 간섭이 생기기도 한다. 그러면 자연스레 색을 잘못 표현하거나 빛을 모두 받아들이지 못해 화질이 떨어진다. 전기 회로 구성 문제로 울긋불긋한 노이즈가 끼기도 했다. 빛이 부족한 환경에서는 이들 단점이 더 크게 나타났다.

스마트폰 이미지 센서 제조사는 이들 단점을 기술로 극복했다. 화소 크기를 줄인 후 배열 구조를 최적화, 빛을 잘 받아들이도록 설계했다. 빛을 받아들이는 렌즈 성능을 높이고 화소와 화소 사이에 장벽을 세워 빛 간섭도 막았다. 빛이 부족한 환경에서는 화소 여러 개를 묶어 화소 하나처럼 활용하는 방식으로 밝고 선명한 사진을 담도록 했다.

일반 사진(왼쪽)과 화소 여러 개를 묶어 화소 하나처럼 활용하는 쿼드 레이어 이미지 센서로 찍은 사진. 출처 = 소니

고화소 이미지 센서의 기술이 꾸준히 발전하면 스마트폰 카메라의 화질과 편의는 더욱 좋아질 전망이다. 고화소 사진의 일부를 잘라내면 화질 저하 없이 확대 효과를 내는 광학 줌을 재현 가능하다. 8K 동영상 촬영 기능이 보편화되며, 전자식 흔들림 보정 기능의 효과도 더욱 강력해질 전망이다. 동영상을 찍을 때 상하좌우에 여유 화소를 설정하고 이 화소에 담긴 정보를 활용해 흔들림을 줄이는 원리다.

시장조사기업 스트래티지애널리틱스는 “스마트폰 제조사들은 고화소 이미지 센서를 차별화 요소로 낙점했다. 1억 개 이상의 화소 수를 가진 스마트폰 이미지 센서 출하량은 2022년에만 4,000만 개를 넘어설 것으로 전망한다.”고 밝혔다.

글 / IT동아 차주경(racingcar@itdonga.com)

사용자 중심의 IT 저널 - IT동아 (it.donga.com)

▶ AP 경쟁 가속, 스냅드래곤 8+ 1세대 맞설 ‘디멘시티 9000+’ 등장 ▶ 센서, 드론에 자동차까지…소니, 모빌리티 사업 전개에 속도 ▶ 부품 공급난·러 침공 직격, 유럽 스마트폰 출하량 10년만에 최저

고정닉 0

원본 첨부파일 3본문 이미지 다운로드

전체 댓글 0개

등록순

본문 보기

타인의 권리를 침해하거나 명예를 훼손하는 댓글은 운영원칙 및 관련 법률에 제재를 받을 수 있습니다.
Shift+Enter 키를 동시에 누르면 줄바꿈이 됩니다.

갤러리 리스트
번호	제목	글쓴이	작성일	조회	추천
설문	손해 보기 싫어서 피해 입으면 반드시 되갚아 줄 것 같은 스타는?	운영자	24/11/18	-	-
1405	LG전자, SM 손 잡고 피트니스 시장 공략…"2025년까지 매출 5000억 목표" [10]	IT동아	22.06.30	2130	0
1404	스마트 상점 주문·결제·배달 앱 ‘주문통합 솔루션’으로 진화	IT동아	22.06.30	122	0
1403	[모빌리티 인사이트] 나 혼자 ‘탄다’, 초소형 전기차의 시대는 열릴까? [5]	IT동아	22.06.30	1280	1
1402	“스타트업 성공을 원한다면, 10년 후 오를 에베레스트 정상에 집중하라”	IT동아	22.06.29	134	0
1401	‘ESG’, ‘친환경’에 고민 큰 중소기업들, 돌파구는 있다	IT동아	22.06.29	98	0
1400	[리뷰] '온 몸을 움직이며 VR을 즐겨라'...피코의 VR헤드셋 네오3 링크 [3]	IT동아	22.06.29	1220	0
1399	원격 근무가 일상이 된 사회, 데이터 관리와 공유에 'NAS'가 떠오른 이유는? [2]	IT동아	22.06.29	718	3
1398	[리뷰] VR 세계로의 초대장, 인스타360 원 RS 1인치 360 에디션	IT동아	22.06.29	112	0
1397	5배 빠르다는 와이파이7, 2024년 상용화 앞두고 관련 솔루션 속속 등장 [2]	IT동아	22.06.28	899	1
1396	토스뱅크 가입자 360만명 돌파…내달 금융상품 추천 서비스 출시	IT동아	22.06.28	181	0
1395	체이널리시스 "가상자산 산업의 성장 투명성과 신뢰에 달려있다"	IT동아	22.06.28	120	0
1394	[김 소장의 ‘핏(FIT)’] 고인의 디지털 정보, 유족에게 전달해야 할까?	IT동아	22.06.28	151	0
1393	NHN 클라우드, 공공 클라우드 앞세워 2026년 '매출 8천 억' 노린다	IT동아	22.06.28	113	0
1392	[IT애정남] '시크릿 모드'로 인터넷 해도 비밀은 없다? [18]	IT동아	22.06.28	8712	11
1391	[성공의 키, 인스타그램 마케팅] 4부 - 충성 고객을 만들어내는 소통 전략	IT동아	22.06.28	113	0
1390	IT 공룡 힘 합쳐 ‘메타버스 표준 포럼’ 발족, 애플은 없어	IT동아	22.06.28	124	0
1389	초고주사율 경쟁 돌입한 게이밍 모니터…꼭 필요할까? [29]	IT동아	22.06.27	2931	8
1388	[뉴스줌인] 인텔이 직접 만들어 파는 초소형 PC, ‘NUC’ 시리즈 이모저모	IT동아	22.06.27	189	0
1387	기업은 하나, 사용하는 RPA 제품은 여러 개?..."RPA 도입부터 효율적 운영 고민해야"	IT동아	22.06.27	102	0
1386	중국, 재생에너지 생태계 잠식...태양광 웨이퍼·잉곳 점유율 95% ↑	IT동아	22.06.27	131	0
1385	전 세계 커버하는 '스타링크', 2023년에 한국 온다··· 효과와 파급력은? [44]	IT동아	22.06.27	4329	4
	스마트폰 이미지 센서 고화소 경쟁, 화질·편의 모두 잡는다 [2]	IT동아	22.06.27	850	1
1383	지문 찍어 맞춤 안마하는 'LG 힐링미 타히티’, 게임 체인저 될까?	IT동아	22.06.27	173	0
1382	국내 대표 스타트업 양성소로 거듭난 SKT… “차세대 유니콘 후보를 찾습니다” [1]	IT동아	22.06.27	805	0
1381	[주간투자동향] 뽀득, 330억 원 규모의 시리즈B 투자 유치	IT동아	22.06.27	134	0
1380	"QR코드, 공식 앱 사용해도 피싱 주의해야" [8]	IT동아	22.06.24	2670	5
1379	다테크니끄 "내비게이션 탑재한 AR헬멧, 스마트한 오토바이의 시작"	IT동아	22.06.24	126	0
1378	지금 전세계 게이머들이 쓰는 PC의 평균 사양은?	IT동아	22.06.24	354	0
1377	[농업이 IT(잇)다] 못생겼다고 버려지는 농산물을 화장품 원료로 바꾼 ‘브로컬리컴퍼니’	IT동아	22.06.24	117	0
1376	[농업이 IT(잇)다] 못생겼다고 버려지는 농산물을 화장품 원료로 바꾼 ‘브로컬리컴퍼니’	IT동아	22.06.24	119	0
1375	[리뷰] 직관적 외관과 신속한 반응성이 일품, 맥 스튜디오·스튜디오 디스플레이	IT동아	22.06.24	113	0
1374	사라진 '실시간 검색어'가 그립다면? 대체 서비스들 살펴보기	IT동아	22.06.24	150	0
1373	AP 경쟁 가속, 스냅드래곤 8+ 1세대 맞설 ‘디멘시티 9000+’ 등장	IT동아	22.06.24	139	0
1372	[스타트업人] “데이터 속 가치를 찾고 있습니다”, 당근마켓 데이터가치화팀 이야기	IT동아	22.06.24	111	0
1371	[혁신스타트업 in 홍릉] 여행 업계 디지털 전환으로 쇼핑의 즐거움 더한다, 더서비스플랫폼	IT동아	22.06.24	100	0
1370	"NFT 거래, 소유권과 저작권은 달라 주의 필요해"	IT동아	22.06.23	146	0
1369	뮤렉스파트너스 "투자는 자신의 스트라이크존 안에서 해야한다"	IT동아	22.06.23	94	0
1368	하이브리드·전기 승용차 판매량, 경유·LPG 처음으로 추월 [4]	IT동아	22.06.23	1571	0
1367	IT 유통 ‘큰 손’이 내놓은 ‘루밍’ 모니터, 시장 안착 여부에 ‘주목’ [6]	IT동아	22.06.23	2492	0
1366	'재밌는 화상 회의가 온다', 화상회의 솔루션 '으흠' 국내 공식 출시 [11]	IT동아	22.06.23	1810	1
1365	[IT강의실] 전자 기기의 ‘펌웨어 업데이트’ 꼭 해야 하나요?	IT동아	22.06.23	145	0
1364	[모빌리티 인사이트] 내가 가고 싶은 곳으로 안전하게 데려다 주는 ‘마법 신발’	IT동아	22.06.23	597	0
1363	보리로푸드 “우리 농산물로 만든 건강한 보리면으로 세계시장 공략을 꿈꿉니다”	IT동아	22.06.23	133	1
1362	[리뷰] 이렇게 작고 가벼운 게이밍 노트북이? 2022년형 에이수스 ROG Flow X13 [6]	IT동아	22.06.22	1099	3
1361	질병 조기진단과 치료의 열쇠…‘메디컬트윈’ 기술	IT동아	22.06.22	109	0
1360	MS, 얼굴 표정에서 감정 읽어주던 AI 서비스 종료…이유는?	IT동아	22.06.22	190	0
1359	[리뷰] 자동 먼지 비움에 물청소까지, 아이리버 에이클 INS-100 로봇 청소기	IT동아	22.06.22	103	0
1358	[앱으리띵] 잡지, 오디오북이 무료로? 도서관매거진, 오디언도서관	IT동아	22.06.22	1398	1
1357	[홍기훈의 ESG 금융] RE100을 알아보자 (1) 왜 우리는 RE100을 진지하게 바라보는가?	IT동아	22.06.22	110	0
1356	누리호 2차 발사 성공…배경은 12년 인고의 세월	IT동아	22.06.21	198	2
뉴스	투어스, 美 '마마 어워즈'서 2관왕…30주년 박진영도 수상	디시트렌드	18:00