Samsung ogłosił wprowadzenie czujnika obrazu aparatu ISOCELL GN1 o rozdzielczości 50 MP do smartfonów. Jest to czujnik 1/1,3 cala z pikselami o wielkości 1,2 um i funkcją autofokusa Dual Pixel.
W ciągu ostatnich kilku lat wysokomegapikselowe czujniki w aparatach smartfonów stały się normą. Huawei przoduje dzięki czujnikom 40 MP. Następnie Sony wypuściło 48 MP IMX586 Czujnik Quad Bayer w 2018 roku. W 2019 roku czujnik był używany w wielu popularnych smartfonach ze średniej półki, flagowcach i budżetach. Nieustanny marsz do przodu był kontynuowany wraz z ogłoszeniem pierwszych czujników 64 MP w postaci ISOCELL GW1 i odpowiednio Sony IMX686. Jednak Samsung nie był z tego zadowolony. Firma wkroczyła na nowy poziom, ogłaszając 108 MP ISOCELL Jasny HMX w zeszłym roku, co ostatecznie trafiło do Xiaomi Mi Note 10. Nieznacznie ulepszony ISOCELL HM1 zastosowany we flagowym modelu firmy Halo, Galaxy S20 Ultra. W branży aparatów do smartfonów główne czujniki aparatów pochodzą obecnie od firm Sony lub Samsung i stały się one dwoma dominującymi graczami na rynku. Teraz Samsung ogłosił kolejny wysokomegapikselowy czujnik do smartfonów w postaci 50-megapikselowego czujnika ISOCELL GN1. Co ciekawe, ma autofokus Dual Pixel. Zagłębmy się w tło tego ogłoszenia.
Choć może się wydawać, że czujniki o wysokiej megapikselach to sytuacja korzystna dla obu stron ze względu na łączenie pikseli w grupy, nie jest to takie proste. Po pierwsze, czujnik 48 MP, 64 MP lub 108 MP nie ma rozdzielczości chromatycznej 48 MP/64 MP/108 MP. Quad Bayer i Nonę Bayer (Galaxy S20 Ultra) filtr takich sensorów sprawia, że w rzeczywistości 48-megapikselowy sensor Quad Bayer ma jedynie 12-megapikselową rozdzielczość chromatyczną. Czujniki te mogą generować sygnał wyjściowy Quad Bayer o wysokiej rozdzielczości, ale wyniki są zwykle odbiegające od optymalnych, ponieważ nie są przeznaczone do takiego użytku. Zamiast tego producenci urządzeń nadal domyślnie dostarczają swoje telefony z trybami 12 MP/16 MP/27 MP z binacją pikseli. Innym poważnym problemem związanym z tymi czujnikami jest to, że do tej pory te czujniki o wysokiej megapikselach nie obsługiwały technologii Dual Pixel PDAF. Z wyjątkiem LG V60 ThinQ, wszystkie telefony z czujnikami o tak dużej liczbie megapikseli korzystają z tradycyjnego autofokusa z detekcją fazy (PDAF).
Dual Pixel PDAF, technologia autofokusa popularnie stosowana w lustrzankach cyfrowych i aparatach bezlusterkowych, została po raz pierwszy wprowadzona w aparatach smartfonów wraz z Samsungiem Galaxy S7. Oznacza to, że czujnik obrazu wykorzystuje 100% pikseli matrycy do autofokusa, znacznie poprawiając szybkość i dokładność systemu ustawiania ostrości. Galaxy S20 Ultra z czujnikiem o wysokiej rozdzielczości 108 MP jest w rzeczywistości pierwszym flagowym produktem Samsunga, któremu brakuje systemu Dual Pixel PDAF od czasu Galaxy S7, i to widać. W momencie premiery recenzenci zwrócili uwagę na różne problemy z autofokusem związane z szybkością i dokładnością w Galaxy S20 Ultra (recenzja), co utrudniało użytkownikom korzystanie z serwisu. Firma Samsung następnie wprowadziła aktualizację mającą na celu rozwiązanie takich problemów, ale nadal nie ma informacji, czy zostały one całkowicie naprawione. Co więcej, ze względu na charakterystykę sprzętową PDAF vs. Dual Pixel PDAF, czujnik 108 MP w S20 Ultra nigdy nie będzie w stanie ustawić ostrości tak szybko i dokładnie, jak tradycyjny główny czujnik 12 MP w standardowym Galaxy S20 i Galaxy S20+ (recenzja). Oczywiste jest, że czujniki o dużej rozdzielczości muszą być wyposażone w autofokus Dual Pixel, aby zapobiec takim problemom w przyszłych telefonach, a 50-megapikselowy aparat ISOCELL GN1 właśnie to robi.
ISOCELL GN1 o rozdzielczości 50 MP to duży czujnik 1/1,3 cala ze stosunkowo dużymi pikselami o wielkości 1,2 μm. Rozmiar czujnika jest w rzeczywistości nieco większy niż 108-megapikselowy ISOCELL HM1 zastosowany w Galaxy S20 Ultra, który ma format optyczny 1/1,33 cala. Samsung zauważa, że GN1 to pierwszy przetwornik obrazu w firmie oferujący zarówno technologię Dual Pixel, jak i Tetracell. Mówi się, że większy rozmiar piksela przenosi wydajność przetwornika obrazu na „nowy poziom” dzięki połączeniu zwiększonej czułości na światło zapewniającej lepsze zdjęcia przy słabym oświetleniu i szybkości autofokusa na poziomie lustrzanek cyfrowych. Według firmy technologia Dual Pixel tworzy 100 milionów fotodiod z detekcją fazy, które zapewniają szybkie automatyczne ustawianie ostrości i informacje o świetle, które można przełożyć z rozdzielczością do 100 megapikseli.
Aby uzyskać lepsze zdjęcia w warunkach słabego oświetlenia, należy zachować równowagę między szczegółowymi zdjęciami w wysokiej rozdzielczości a większymi pikselami. ISOCELL GN1 zapewnia stosunkowo pragmatyczną równowagę między nimi, podobnie jak Sony IMX689 znaleziony w OPPO Find X2 Pro (pierwsze wrażenia) i OnePlus 8 Pro (recenzja). Zdaniem Samsunga zaspokaja w ten sposób wiele potrzeb na raz.
GN1 ma 100 milionów agentów PDAF. Technologia Dual Pixel firmy Samsung umieszcza dwie fotodiody obok siebie w obrębie jednego piksela, który może odbierać światło pod różnymi kątami w celu wykrywania fazy. Ponieważ wszystkie aktywne piksele czujnika działają jak środki autofokusa, GN1 może natychmiast wykryć obiekt z każdego rogu i ustawić ostrość, nawet przy słabym oświetleniu. Podczas przechwytywania obrazu nieruchomego obrazu powstaje pojedynczy piksel, łącząc sygnały wyjściowe z dwóch fotodiod w obrębie piksela. Firma udostępnia także algorytm oprogramowania, który pobiera informacje o świetle z każdej fotodiody w celu uzyskania rozdzielczości obrazu porównywalnej do 100 MP (wydaje się to być przykładem superrozdzielczości).
ISOCELL GN1 wykorzystuje oczywiście także technologię Tetracell firmy Samsung, która jest niczym innym jak nazwą firmy do łączenia pikseli 4 w 1 (z kolei Galaxy S20 Ultra wykorzystuje łączenie pikseli 9 w 1, tj. binowanie). Samsung opisuje ją jako technikę łączenia pikseli, która poprawia zdolność pikseli do wychwytywania i przetwarzania większej ilości światła. Podwaja „efektywny rozmiar piksela” do 2,4 μm i czterokrotnie zwiększa czułość na światło, aby robić jasne zdjęcia o rozdzielczości 12,5 MP. Lepsza czułość na światło wynika z rozmiaru piksela wynoszącego 1,2 μm, czyli więcej niż standardowy rozmiar piksela wynoszący 0,8 μm w przypadku innych czujników obrazu o wysokiej rozdzielczości. Z drugiej strony IMX689 ma nieco mniejszy rozmiar piksela 1,12 μm, podczas gdy OmniVision OV48C ma ten sam rozmiar piksela 1,2 μm, ale nie trafił jeszcze do żadnego aparatu telefonicznego. Nawet przy bardzo słabym oświetleniu GN1 może podobno zapewniać jasne i ostre rezultaty.
Czujnik jest również wyposażony w funkcję Smart-ISO, która umożliwia inteligentny wybór optymalnej czułości ISO. Ponadto posiada funkcję HDR w czasie rzeczywistym, umożliwiającą uchwycenie sceny przy wielu jednoczesnych ekspozycjach, a także system EIS oparty na żyroskopie, umożliwiający robienie ostrych zdjęć i filmów w ruchu. GN1 obsługuje nagrywanie wideo w rozdzielczości do 8K przy 30 klatkach na sekundę. Warto zauważyć, że jest to więcej niż możliwości czujnika 108 MP w Galaxy S20 Ultra, który obsługuje 8K przy zaledwie 24 klatkach na sekundę.
Samsung twierdzi, że ISOCELL GN1 rozpoczął masową produkcję w tym miesiącu. Jednak według znanego przeciekającego Ice Universe czujnik ten nie trafi do nadchodzącego Galaxy Note 20+. Galaxy Note 20+ zamiast tego będzie wyposażony w ten sam czujnik HM1 o rozdzielczości 108 MP który znajdziemy w Galaxy S20 Ultra, ale doda nowy sensor, który całkowicie rozwiąże problem z ustawianiem ostrości. Teoretycznie powinno to zapobiec problemom z autofokusem. Czujnik 50 MP nie trafi do Galaxy Fold2 albo. Można się jednak spodziewać, że w końcu trafi do premium telefonu Samsung.
Źródło: SAMSUNG