Samsung Electronics, мировой лидер в сфере передовых полупроводниковых технологий, представляет 108-мегапиксельный сенсор нового поколения Samsung ISOCELL Bright HM1. Благодаря целому набору инновационных технологий усиления светового потока, куда вошли технологии Nonacell, Smart-ISO и расширение динамического диапазона в реальном времени (real-time HDR), новый сенсор ISOCELL Bright HM1 позволяет получать высокодетализированные 108-мегапиксельные фотоснимки и кристально чистые видеоролики с разрешением 8K и частотой 24 кадра в секунду даже при неблагоприятных условиях освещения.
«Samsung непрерывно совершенствует инновационные технологии в сфере цифровой фотосъёмки и обработки изображений, чтобы дать пользователям возможность запечатлеть самые важные и захватывающие моменты их жизни и получать безупречные снимки независимо от времени суток и условий освещения, — сказал исполнительный вице-президент подразделения фотосенсоров в Samsung Electronics, Ён-хи Пак (Yongin Park). — Благодаря внедрению технологий Nonacell и Smart-ISO новая 108-мегапиксельная матрица ISOCELL Bright HM1 гарантирует безупречное качество фотографий и видео в самом широком диапазоне вариантов освещения».
Сенсор ISOCELL Bright HM1 с диагональю 1/1,33 дюйма имеет 108 миллионов пикселей, размер каждого из которых составляет всего 0,8 нм. Впервые в отрасли этот сенсор получил передовую технологию Nonacell, которая позволяет получать яркие снимки при слабом освещении.
В 2017 году Samsung представил технологию слияния пикселей Tetracell, которая формирует группы размером 2×2 пикселя, заставляя их работать как один большой пиксель. Технология Nonacell — это усовершенствованная версия Tetracell, формирующая группы 3×3 пикселя. Благодаря ей в сенсоре HM1 9 соседних 0,8 нанометровых пикселей объединяются в один большой пиксель с шириной каждой грани в 2,4 нм, что позволяет захватывать, как минимум, в 2 раза больше света по сравнению с технологий Tetracell.
С увеличением количества пикселей в группе, возрастают искажения при передаче цветов, что делает технологию более сложной в реализации. Samsung решил эту проблему с внедрением технологии ISOCELL Plus, которая значительно уменьшает перекрёстные помехи и минимизирует оптические потери и отражение света.
Чтобы гарантировать безупречный результат при любых условиях съёмки, сенсор HM1 сочетает Nonacell с технологией Smart-ISO, которая обеспечивает яркость и реалистичность снимка за счёт интеллектуального подбора чувствительности сенсора. Высокие значения чувствительности используются при съёмке в темноте, а низкие — для сильно освещённых объектов.
Для съёмки сложных сюжетов, сочетающих в одном кадре тёмные и ярко освещённые фрагменты, сенсор HM1 предлагает технологию расширения динамического диапазона в реальном времени (real-time HDR), которая оптимизирует экспозицию, обеспечивая более натуралистичные фотоснимки и видео. Возможность устанавливать экспозицию индивидуально для каждого пикселя позволяет снимать сложные многоплановые сцены, «на лету» генерируя изображения с расширенным динамическим диапазоном, причём как для предварительного просмотра на экране смартфона, так и для съёмки кадра. Для повышения чёткости фотографий HM1 оснащён системой электронной гироскопической стабилизации изображения (EIS) и передовой технологией фазовой автофокусировки Super-PD.
Сенсор HM1 позволяет видеть кадры в режиме предварительного просмотра, делать полнокадровые снимки и без потери качества приближать объекты съёмки с помощью 3-кратного зума. Это стало возможным благодаря тому, что сенсор преобразует пиксели самостоятельно, с помощью встроенного аппаратного процессора изображений, а не передаёт эту задачу процессору мобильного устройства. Благодаря высочайшему разрешению 108Мп сенсор способен также делать 12-мегапиксельные снимки с 3-кратным приближением без апскейлинга.
Сенсор Samsung ISOCELL Bright HM1 уже поступил в массовое производство.
Samsung’s 108Mp ISOCELL Bright HM1 Delivers Brighter Ultra-High-Res Images with Industry-First Nonacell Technology
Enhanced pixel-binning technology, Nonacell, features 3x3 pixel structure for maximum light absorption
Samsung Electronics, a world leader in advanced semiconductor technology, today introduced its next-generation 108-megapixel (Mp) image sensor, Samsung ISOCELL Bright HM1. With a spectrum of light-enhancing technologies spanning from Nonacell and Smart-ISO to real-time HDR, ISOCELL Bright HM1 allows brighter and more detailed 108Mp photographs and crystal-clear 8K videos at 24 frames per second (fps), even under extreme lighting conditions.
“To capture meaningful moments in our lives, Samsung has been driving innovations in pixel and logic technologies that enable ISOCELL image sensors to take astounding photographs even when lighting conditions aren’t ideal,” said Yongin Park, executive vice president of the sensor business at Samsung Electronics. “By adopting Nonacell and Smart-ISO technologies, the 108Mp ISOCELL Bright HM1 helps take vivid high-resolution pictures across a wide range of lighting environments.”
At a 1/1.33” scale with 108-million 0.8μm pixels, the ISOCELL Bright HM1 features the industry’s first state-of-the-art Nonacell technology, which delivers brighter images in low-light settings. In 2017, Samsung introduced Tetracell, a pixel-binning technology with a special two-by-two array that merges four neighboring pixels to work as a single large pixel. Nonacell is an enhanced version of Tetracell with a three-by-three pixel structure. In the HM1, Nonacell merges nine neighboring 0.8μm pixels to mimic a large 2.4μm pixel, more than doubling Tetracell’s light absorption.
As the number of adjoined cells increase, so does color interference, making pixel-binning technologies more challenging, While such difficulties had limited Nonacell to a theory, the HM1 was able to realize the method by adopting Samsung’s ISOCELL Plus technology, which dramatically reduces crosstalk and minimizes optical loss as well as light reflection.
For ultimate results under any lighting condition, the HM1 supplements Nonacell with several other advanced pixel technologies. For example, the HM1’s Smart-ISO technology produces vivid and vibrant images by intelligently selecting the optimal ISO. High ISOs are used in darker settings while low ISOs are better for brighter environments to control light saturation.
In challenging mixed-light environments for photo-taking, the HM1’s real-time HDR technology optimizes exposures, producing more natural looking videos and still photographs. By assigning the most appropriate exposure lengths to each pixel, the HM1 is able to capture scenes in multiple exposures simultaneously, generating HDR images in real-time for both preview and capture modes. For sharper results, the HM1 supports a gyro-based electronic image stabilization (EIS) and Super-PD, an advanced phase detection technology for fast and accurate auto-focus.
The HM1 allows users to preview and capture full shots and close-ups of the subject at up to 3x lossless zoom, preserving the quality of the image. This is made possible by the sensor directly converting the pixels using an embedded hardware IP, rather than having the task delegated to the mobile processor. With 108-million pixels, the sensor is also able to produce images up to 3x zoom at a 12Mp resolution without upscaling.
Samsung ISOCELL Bright HM1 is currently in mass production.
* Samsung first announced its ISOCELL technology in 2013, which reduces color crosstalk between pixels by placing a physical barrier, allowing small-sized pixels to achieve higher color fidelity. Based on this technology, Samsung introduced the industry’s first 1.0um-pixel image sensor in 2015 and a 0.9-pixel sensor in 2017. In June 2018, Samsung introduced an upgraded pixel isolation technology, the ISOCELL Plus.
