サムスン、デュアルピクセルオートフォーカスを備えた50MP ISOCELL GN1イメージセンサーを発表

ここ数年、スマートフォンのカメラに高メガピクセルのセンサーが搭載されるのが標準になってきました。 ファーウェイは40MPセンサーで先導しました。 そこでソニーが発売したのが、 48MP IMX586 2018年クアッドベイヤーセンサー。 このセンサーは、2019 年にさまざまな人気のミッドレンジ、フラッグシップ、低価格スマートフォンで使用されるようになりました。 容赦のない進歩は、最初の 64MP センサーの発表とともに続きました。 アイソセルGW1 とソニーIMX686をそれぞれ。 しかし、サムスンはこれに満足しなかった。 同社は次のことを発表したとき、新境地を開拓した 108MP ISOCELL ブライト HMX 昨年、それは最終的にXiaomi Mi Note 10に登場しました。 わずかにアップグレードされた ISOCELL HM1 は、同社の Halo フラッグシップである Galaxy S20 Ultra に搭載されています。 スマートフォンのカメラ業界では、現在、主要なカメラセンサーはソニーまたはサムスンから供給されており、これらが市場の 2 つの主要なプレーヤーとなっています。 今回、サムスンは、50MP ISOCELL GN1 という形で、スマートフォン用の別の高メガピクセル センサーを発表しました。 興味深いのは、デュアルピクセルオートフォーカスを備えていることです。 このニュース発表の背景を掘り下げてみましょう。

高メガピクセルセンサーはピクセルビニングのおかげで双方にとって有利な状況のように見えるかもしれませんが、それほど単純ではありません。 まず、48MP、64MP、または 108MP センサーには 48MP/64MP/108MP の色解像度がありません。 クアッドベイヤーと ノナ・バイエル このようなセンサーの (Galaxy S20 Ultra) フィルターは、実際には 48MP クアッド ベイヤー センサーの色解像度が 12MP しかないことを意味します。 これらのセンサーは高解像度のクワッド ベイヤー出力を生成できますが、そのような使用方法を意図していないため、結果は通常最適とは言えません。 その代わりに、デバイス メーカーは依然としてデフォルトでピクセル ビニング 12MP/16MP/27MP モードを搭載した携帯電話を出荷し続けています。 これらのセンサーに関するもう 1 つの大きな問題は、これまでこれらの高メガピクセル センサーがデュアル ピクセル PDAF をサポートしていなかったことです。 例外として、

LG V60 ThinQ、このような高メガピクセルセンサーを搭載したすべての携帯電話は、従来の位相検出オートフォーカス（PDAF）に依存していました。

DSLR やミラーレス カメラで広く使用されているオートフォーカス テクノロジーであるデュアル ピクセル PDAF は、Samsung Galaxy S7 でスマートフォンのカメラに初めて導入されました。 これは、イメージ センサーがオートフォーカスにセンサー内のピクセルを 100% 使用することを意味し、フォーカス システムの速度と精度が大幅に向上します。 108MPの高解像度センサーを搭載したGalaxy S20 Ultraは、実際にはGalaxy S7以来、デュアルピクセルPDAFシステムを欠いている初めてのSamsungフラッグシップであることがわかります。 発売時に、レビュー担当者は、Galaxy S20 Ultra の速度と精度に関するさまざまなオートフォーカスの問題を指摘しました (レビュー）、ユーザーエクスペリエンスを妨げていました。 その後、サムスンはこのような問題を修正するアップデートを公開しましたが、完全に修正されたかどうかについてのフィードバックは依然として残っています。 さらに、PDAF と PDAF のハードウェア特性により、 デュアル ピクセル PDAF、S20 Ultra の 108MP センサーは、標準の Galaxy S20 および Galaxy S20+ の従来の 12MP プライマリ センサーほど高速かつ正確に焦点を合わせることができません (レビュー). 将来の携帯電話でこのような問題を防ぐには、高メガピクセルのセンサーにデュアル ピクセル オートフォーカスを組み込む必要があることは明らかであり、50MP ISOCELL GN1 はまさにそれを実現します。

50MP ISOCELL GN1 は、比較的大きな 1.2μm ピクセルを備えた大型 1/1.3 インチ センサーです。 センサーのサイズは、実際には、Galaxy S20 Ultraで使用されている108MP ISOCELL HM1よりわずかに大きく、光学フォーマットは1/1.33インチです。 サムスンは、GN1 がデュアル ピクセルとテトラセル テクノロジーの両方を提供する同社初のイメージ センサーであると述べています。 より大きなピクセルサイズは、より優れた低照度写真のための光感度の向上とDSLRレベルのオートフォーカス速度の組み合わせにより、イメージセンサーの性能を「新しいレベル」に引き上げると言われています。 同社によると、デュアルピクセル技術は、高速オートフォーカスと光情報を最大1億ピクセルまで変換できるよう、1億個の位相検出フォトダイオードを作成するという。

暗い場所でより良い写真を撮るには、詳細な高解像度の写真と大きなピクセルの間でバランスを取る必要があります。 ISOCELL GN1 は、OPPO Find X2 Pro に搭載されている Sony IMX689 と同様に、この 2 つの間の比較的実用的なバランスを保っています (第一印象) と OnePlus 8 Pro (レビュー). サムスンによれば、このようにして複数のニーズを一度に満たすことができるという。

GN1 には 1 億人の PDAF エージェントがいます。 Samsung のデュアル ピクセル テクノロジーは、単一ピクセル内に 2 つのフォトダイオードを並べて配置し、位相検出のために異なる角度から光を受け取ることができます。 センサーのすべてのアクティブ ピクセルがオートフォーカス エージェントとして機能するため、GN1 は、たとえ暗い場所であっても、隅々から瞬時にオブジェクトを検出して焦点を合わせることができます。 静止画像のキャプチャ中、ピクセル内の 2 つのフォトダイオードからの出力を結合することによって単一ピクセル出力が作成されます。 同社は、各フォトダイオードから光情報を取得して、100MP に匹敵する画像解像度を生成するソフトウェア アルゴリズムも提供しています (これは超解像度の一例と思われます)。

ISOCELL GN1 には、当然、Samsung の Tetracell テクノロジーも搭載されています。これは、まさに会社の名前です。 4-in-1 ピクセル ビニングの場合 (一方、Galaxy S20 Ultra は 9-in-1 ピクセル ビニング、つまり nona を使用します) ビニング）。 サムスンはこれを、より多くの光を捉えて処理するピクセルの能力を向上させるピクセル結合技術と説明しています。 「有効ピクセルサイズ」が2.4μmに2倍になり、光感度が4倍になり、明るい12.5MPの写真が撮れます。 光感度の向上は、他の高解像度イメージセンサーの標準ピクセルサイズである0.8μmよりも大きい1.2μmピクセルサイズによるものです。 一方、IMX689 は、ピクセル サイズが 1.12μm とわずかに小さいのが特徴です。 オムニビジョン OV48C ピクセルサイズは同じ1.2μmですが、まだどの携帯電話のカメラにも搭載されていません。 非常に暗い場所でも、GN1 は明るくシャープな結果を提供できると考えられます。

このセンサーには、最適な ISO をインテリジェントに選択する Smart-ISO も付属しています。 さらに、複数の同時露出でシーンをキャプチャできるリアルタイム HDR と、動きのある鮮明な写真やビデオを撮影するためのジャイロベースの EIS を備えています。 GN1 は、最大 8K 解像度、30fps でのビデオ録画をサポートします。 特に、これはわずか 24fps で 8K をサポートする Galaxy S20 Ultra の 108MP センサーの能力よりも高いことです。

サムスンによると、ISOCELL GN1は今月量産を開始したという。 しかし、著名なリーカーIce Universeによると、このセンサーは次期Galaxy Note 20+には搭載されないとのこと。 Galaxy Note 20+ 代わりに、同じ 108MP HM1 センサーが搭載されます これはGalaxy S20 Ultraに搭載されていますが、新しいセンサーを追加して焦点合わせの問題を完全に解決します。 これにより、理論的にはオートフォーカスの問題を防ぐことができます。 50MP センサーは、 ギャラクシーフォールド2 どちらか。 ただし、最終的にはサムスンの高級携帯電話に採用されることが予想されます。

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ソース： サムスン