Видео: Samsung рассказала подробности о датчике ISOCELL GN1
В мае компания Samsung, как и ожидалось, представила 50-мегапиксельный датчик изображения для камер смартфонов ISOCELL GN1. Как заявил тогда производитель, 50-Мп датчик позволит получить более яркие изображения и ускорить автофокусировку и является первым, в котором реализованы технологии как Tetracell, так и Dual Pixel. Теперь Samsung опубликовала видеоролик и подробности об этом любопытном датчике.
Как сегодня принято, GN1 использует технологию Quad Bayer (Tetracell по терминологии Samsung): в отличие от обычных датчиков RGB, в которых пиксели с различными цветовыми фильтрами расположены в виде мозаики, в Samsung Tetracell пиксели с одинаковым цветовым фильтром расположены рядом друг с другом группами по четыре. При ярком свете сенсор получает изображение, близкое к 50 Мп, а при недостатке света соседние пиксели объединяются в массив 2 × 2 и получаются диоды в 2,4 мкм с результирующим 12,5-Мп изображением.
Одним из ключевых показателей камер является скорость фокусировки на объекте. Быстрый автофокус поможет не упустить драгоценный момент - для этого в сенсоре ISOCELL GN1 используется технология Dual Pixel с 100 миллионами фазовых детекторов (phase detection focus units). Каждый пиксель в ISOCELL GN1 состоит из двух фотодиодов, принимающих световые лучи от микролинзы, размещенной сверху пикселя. Затем в процессе автофокусировки с дедукцией разницы фаз создается две "копии" изображения от падающего света, по одной на каждом фотодиоде, которые оцениваются датчиком. После этого осуществляется настройка объектива, пока два изображения не станут идентичными - значит объект находится в идеальном фокусе. Также технология позволяет улучшить качество с помощью технологии Real-time HDR: вместо объединения нескольких фото каждый пиксель в кластере из четырех делает снимок с разным временем экспозиции: два пикселя осуществляют съемку со средним временем экспозиции, один - с длинной, а другой - с короткой. В результате получается фото в расширенном цветовом диапазоне одним кадром.
Такой автофокус работает намного быстрее, чем традиционные системы анализа по контрасту. При этом скорость процесса зависит от количества установленных в датчике пикселей с фазовыми детекторами. Во многих смартфонах число пикселей с поддержкой определения фазы составляет всего 5-10 %, но в ISOCELL GN1 используется по два фотодиода на каждый пиксель.
Размер сенсора составляет внушительные 1/1,31" при разрешении 50 Мп (8160 × 6144 пикселей). Для сравнения: установленный в Galaxy S20 Ultra 108-мегапиксельный датчик ISOCELL Bright HM1 от той же Samsung, имеет почти такие же физические размеры 1/1,33" (из-за вдвое более мелких пикселей - 0,8 мкм). Компания отметила, что благодаря Dual Pixel и использованию программных алгоритмов сделанные с помощью ISOCELL GN1 фотографии по качеству сопоставимы со снимками с разрешением до 100 Мп.
В датчике, разумеется, используется новаторская технология изоляции пикселей Samsung ISOCELL Plus, которая использует физический барьер, позволяющий микролинзе направлять больше света на фотодиоды. В результате повышается точность цветопередачи и улучшается светочувствительность, а значит обеспечены яркие и сочные цвета.
Наконец, в отличие от традиционных датчиков изображения GN1 имеет не одно, а два "родных" значения ISO: низкое и высокое. Благодаря этому он обеспечивает точную работу в условиях яркого освещения, а технология Smart-ISO выбирает идеальное значение коэффициента преобразования для различных условий. Это позволяет подобрать наиболее оптимальный динамический диапазон и снизить уровень шумов.
Так, при съемке портретов на пляже в солнечный день технология выбирает низкое значение собственной чувствительности ISO, чтобы увеличить полную емкость потенциальной ямы и расширить динамический диапазон снимка для ярких участков сцены. А при съемке селфи с друзьями на вечеринке поздно вечером технология Smart-ISO выберет более высокий собственный ISO для получения оптимальной яркости с меньшим шумом.
