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삼성 2억화소 이미지센서, 스마트폰 어떻게 변화시킬까

  • 2022.06.26(일) 09:00

[테크따라잡기]
카메라 화소 결정하는 주요 반도체, 작을수록 선명해져

삼성전자가 최근 업계 최소인 0.56㎛(마이크로미터) 크기의 픽셀 2억개를 탑재한 이미지센서 '아이소셀 HP3'를 공개했어요. HP3는 1/1.4인치 규격으로, 픽셀 크기를 기존 제품 대비 12% 줄인 것이 특징인데요. 덕분에 모바일기기에 탑재할 카메라 모듈 크기를 최대 20%까지 줄일 수 있게 됐어요.

짧은 설명인데도 무슨 뜻인지 알기 어렵죠. 용어 하나하나 같이 짚어볼게요. 삼성반도체이야기 홈페이지를 참고했어요. 

아이소셀 HP3 /사진=삼성전자 제공

눈=카메라, 망막=이미지센서

이미지센서는 우리가 눈으로 보는 장면을 전기 신호로 변환해주는 반도체예요. 카메라는 인간의 눈과 굉장히 비슷한데요. 눈으로 보는 화상이 망막에 맺혀 시신경을 통해 뇌로 가는데, 여기서 망막 역할을 하는 게 이미지센서에요.

이미지센서는 픽셀로 구성이 돼 있는데요. 스마트폰으로 촬영한 디지털 사진을 크게 확대해보면 아주 작고 네모난 점으로 이뤄져 있는 걸 볼 수 있죠. 이 점 하나하나가 픽셀이에요. 디지털 사진이나 디지털 영상을 구성하는 최소 단위를 말하는 거죠. 2억 화소는 이미지센서가 2억개의 픽셀로 이뤄져 있다는 것을 말해요. 

사진이 몇 개의 픽셀로 이뤄졌는지에 따라 해상도가 결정돼요. 픽셀 수가 많을수록 해상도가 높아지고 이미지가 선명해지죠. 100개의 점으로 구현한 이미지와 1000개의 점으로 구현한 이미지를 떠올려보세요. 당연히 1000개의 점으로 구현한 이미지가 더 선명하겠죠.

/사진=삼성전자 제공

알쏭달쏭 숫자의 의미

같은 크기의 이미지센서라면 픽셀 크기가 작을수록 더 많은 픽셀을 담을 수 있어요. HP3는 업계 최소 크기인 0.56㎛ 픽셀을 탑재하고 있는데요. 마이크로는 10의 6제곱분의 1, 즉 100만분의 1에 해당하는 수치에요. 0.56㎛는 10만분의 5.6센티미터, 또는 1000만분의 5.6미터로 눈에 보이지도 않는 엄청나게 작은 크기에요. 사람의 머리카락 굵기가 보통 40~70㎛라고 하니, 0.56㎛가 얼마나 작은지 상상이 되죠.

이미지센서 크기를 언급할 때는 보통 '1/1.XX인치'와 같이 분수로 표현하는데요. 이는 이미지센서의 실제 대각선 길이가 아닌 옵티컬 포맷이라는 개념입니다. 옵티컬 포맷은 카메라 외부에 있는 렌즈에 상이 맺히도록 하는 영역의 지름을 말합니다. 1/1.4인치 규격의 HP3는 옵티컬 포맷 지름이 0.7인치, 즉 1.78cm에 해당한다는 의미겠죠.

참고로 카메라를 만들 때는 이미지센서를 이용해 카메라 모듈을 만들고 렌즈를 연결하는데요. 이때 렌즈가 이미지센서를 완전히 덮지 않으면, 촬영한 이미지상에 어두운 모서리가 생기고 주변부가 감광되는 '비네팅' 현상이 일어납니다. 이를 방지하기 위해 통상 이미지센서의 대각선의 길이의 약 1.5배를 옵티컬 포맷으로 설정한다고 하네요.

삼성전자는 이번 제품을 연내 양산할 예정이라고 해요. 이를 통해 고화소 모바일 이미지센서 시장 점유율을 확대하겠다는 복안인데요. 시장조사업체 스트래티지 애널리틱스(SA)에 따르면 올 1분기 모바일 이미지센서 시장에서 삼성전자는 28.7%의 점유율로 2위를 차지했어요. 1위 소니와의 격차는 15.9%P(포인트) 수준인데요. 삼성전자가 HP3를 통해 1위와의 격차를 좀 더 좁힐 수 있는지 기대해봐도 좋겠네요.

[테크따라잡기]는 한 주간 산업계 뉴스 속에 숨어 있는 기술을 쉽게 풀어드리는 비즈워치 산업부의 주말 뉴스 코너입니다. 빠르게 변하는 기술, 빠르게 잡아 드리겠습니다. [편집자]

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