Samsung анонсувала 50-мегапіксельний датчик зображення камери ISOCELL GN1 для смартфонів. Це сенсор 1/1,3 дюйма з пікселями розміром 1,2 мкм і функція автофокусування Dual Pixel.
За останні кілька років високомегапіксельні сенсори в камерах смартфонів стали нормою. Huawei лідирує з датчиками на 40 Мп. Тоді Sony запустила 48MP IMX586 Сенсор Quad Bayer 2018 року. У 2019 році датчик використовувався великою кількістю популярних смартфонів середнього, флагманського та бюджетного класу. Невпинний крок вперед продовжився з анонсом перших 64-мегапіксельних датчиків у формі ISOCELL GW1 і Sony IMX686 відповідно. Однак Samsung цим не задовольнилася. Компанія відкрила новий шлях, оголосивши про 108MP ISOCELL Bright HMX минулого року, який завершився продажем Xiaomi Mi Note 10. Трохи оновлений ISOCELL HM1 представлений у головному флагмані компанії Galaxy S20 Ultra. У індустрії камер для смартфонів основні датчики камери зараз постачаються від Sony або Samsung, і вони стали двома домінуючими гравцями на ринку. Тепер Samsung анонсувала ще один високомегапіксельний датчик для смартфонів у вигляді 50-мегапіксельного датчика ISOCELL GN1. Цікаво, що він має автофокус Dual Pixel. Давайте заглибимося в передісторію цієї новини.
Хоча може здатися, що датчики з високою мегапікселлю є безпрограшною ситуацією завдяки групуванню пікселів, це не так просто. З одного боку, сенсор 48 МП, 64 МП або 108 МП не має 48 МП/64 МП/108 МП хроматичної роздільної здатності. Quad Bayer і Нона Баєр (Galaxy S20 Ultra) фільтр таких датчиків означає, що насправді 48-мегапіксельний сенсор Quad Bayer має лише 12-мегапіксельну хроматичну роздільну здатність. Ці датчики можуть створювати вихідні дані Quad Bayer з високою роздільною здатністю, але результати зазвичай не оптимальні, оскільки вони не призначені для такого використання. Натомість виробники пристроїв все ще продовжують поставляти свої телефони з піксельними режимами 12MP/16MP/27MP за замовчуванням. Інша серйозна проблема з цими датчиками полягає в тому, що досі ці високомегапіксельні датчики не підтримували Dual Pixel PDAF. За винятком LG V60 ThinQ, усі телефони з такими високомегапіксельними сенсорами покладаються на традиційний фазовий автофокус (PDAF).
Dual Pixel PDAF, технологія автофокусування, яка широко використовується в дзеркальних фотоапаратах і бездзеркальних камерах, вперше була представлена в камерах смартфонів у Samsung Galaxy S7. Це означає, що датчик зображення використовує 100% пікселів датчика для автофокусування, що значно покращує швидкість і точність системи фокусування. Galaxy S20 Ultra з датчиком високої роздільної здатності 108 МП є фактично першим флагманом Samsung, який не має системи Dual Pixel PDAF з часів Galaxy S7, і це видно. Під час запуску рецензенти вказали на різні проблеми з автофокусом із швидкістю та точністю на Galaxy S20 Ultra (огляд), що ускладнювало роботу користувачів. Згодом Samsung випустив оновлення для вирішення таких проблем, але відгуки про те, чи повністю вони виправлені, залишаються незмінними. Крім того, через апаратні характеристики PDAF vs. Dual Pixel PDAF, 108-мегапіксельний датчик S20 Ultra ніколи не зможе фокусуватися так швидко чи точно, як традиційний 12-мегапіксельний основний датчик стандартних Galaxy S20 і Galaxy S20+ (огляд). Зрозуміло, що високомегапіксельні датчики повинні включати автофокус Dual Pixel, щоб запобігти будь-яким подібним проблемам у майбутніх телефонах, і 50-мегапіксельний ISOCELL GN1 робить саме це.
50-мегапіксельна ISOCELL GN1 — це великий датчик розміром 1/1,3 дюйма з відносно великими пікселями розміром 1,2 мкм. Розмір сенсора насправді трохи більший, ніж 108-мегапіксельний ISOCELL HM1, який використовується в Galaxy S20 Ultra, який має оптичний формат 1/1,33". Samsung зазначає, що GN1 є першим датчиком зображення компанії, який пропонує технології Dual Pixel і Tetracell. Кажуть, що більший розмір пікселя виводить продуктивність датчика зображення на «новий рівень» із поєднанням підвищеної світлочутливості для кращих фотографій при слабкому освітленні та швидкості автофокусування рівня DSLR. За словами компанії, технологія Dual Pixel створює 100 мільйонів фотодіодів із визначенням фази для швидкого автофокусування та інформації про світло, яку можна перевести до 100 мегапікселів.
Необхідно знайти баланс між деталізованими фотографіями високої роздільної здатності та більшими пікселями для кращих фотографій за умов слабкого освітлення. ISOCELL GN1 забезпечує відносно прагматичний баланс між ними, як і Sony IMX689 в OPPO Find X2 Pro (перше враження) і OnePlus 8 Pro (огляд). За словами Samsung, таким чином він задовольняє кілька потреб одночасно.
GN1 має 100 мільйонів агентів PDAF. Технологія Samsung Dual Pixel розміщує два фотодіоди поруч в одному пікселі, який може отримувати світло під різними кутами для визначення фази. Завдяки тому, що всі активні пікселі датчика працюють як агенти автофокусування, GN1 може миттєво виявляти об’єкт і фокусуватися на ньому з будь-якого кута, навіть за слабкого освітлення. Під час зйомки нерухомих зображень однопіксельний вихід створюється шляхом об’єднання вихідних сигналів двох фотодіодів у пікселі. Компанія також надає програмний алгоритм, який отримує світлову інформацію від кожного фотодіода для отримання роздільної здатності зображення, порівнянної з 100 МП (це, здається, приклад супер-роздільності).
ISOCELL GN1 також використовує технологію Samsung Tetracell, яка є не чим іншим, як назвою компанії. для об’єднання пікселів 4-в-1 (з іншого боку, Galaxy S20 Ultra використовує об’єднання пікселів 9-в-1, тобто nona групування). Samsung описує це як техніку злиття пікселів, яка покращує здатність пікселів вловлювати та обробляти більше світла. Він подвоює «ефективний розмір пікселя» до 2,4 мкм і вчетверо збільшує світлочутливість, щоб робити яскраві фотографії 12,5 Мп. Покращена світлочутливість завдяки розміру пікселя 1,2 мкм, що перевищує стандартний розмір пікселя 0,8 мкм інших датчиків зображення з високою роздільною здатністю. IMX689, з іншого боку, має дещо менший розмір пікселя 1,12 мкм, тоді як OmniVision OV48C має той самий розмір пікселя 1,2 мкм, але він ще не потрапив до жодної камери телефону. Навіть за надзвичайно слабкого освітлення GN1 може забезпечувати яскраві та різкі результати.
Датчик також оснащений функцією Smart-ISO для інтелектуального вибору оптимального ISO. Крім того, він має HDR у реальному часі, що дозволяє знімати сцену з кількома одночасними експозиціями, а також EIS на основі гіроскопа, щоб робити чіткі фотографії та відео в русі. GN1 підтримує запис відео з роздільною здатністю до 8K зі швидкістю 30 кадрів в секунду. Примітно, що це вище, ніж можливості 108-мегапіксельного сенсора Galaxy S20 Ultra, який підтримує 8K лише з 24 кадрами в секунду.
Samsung каже, що ISOCELL GN1 почало масове виробництво цього місяця. Однак, згідно з відомим лікером Ice Universe, цей датчик не потрапить у майбутній Galaxy Note 20+. Galaxy Note 20+ натомість матиме той самий сенсор HM1 на 108 МП який є в Galaxy S20 Ultra, але він додасть новий датчик, щоб повністю вирішити проблему фокусування. Теоретично це має запобігти проблемам з автофокусом. 50-мегапіксельний датчик не буде добиратися до Galaxy Fold 2 або. Однак можна очікувати, що з часом він знайде свій шлях до преміального телефону Samsung.
Джерело: Samsung