Samsung a nová generácia snímačov fotoaparátu s globálnou uzávierkou

  • Spoločnosť Samsung pripravuje 12MP hybridný senzor, ktorý emuluje globálnu uzávierku a zároveň si zachováva princíp rolovacej uzávierky.
  • Kľúčom sú 1,5 µm pixely v matici 2×2 so zdieľaným integrovaným analógovo-digitálnym prevodníkom.
  • Systém výrazne redukuje gélový efekt a rozmazanie pohybu na fotografiách a videách.
  • Jeho debut sa očakáva v sekundárnych fotoaparátoch budúcich špičkových modelov Galaxy S s priamym dopadom na Európu.

Globálny senzor uzávierky fotoaparátu pre smartfóny

Preteky o zlepšenie mobilná fotografia Veci sa stali obzvlášť zaujímavými. Samsung dokončuje nový obrazový snímač pre smartfóny, ktorého cieľom je priniesť do telefónov niečo veľmi podobné [nejasné – možno „digitálnemu fotoaparátu“ alebo „digitálnemu fotoaparátu“]. globálna uzávierka, technológia, ktorá bola doteraz vyhradená takmer výlučne pre profesionálne fotoaparáty a priemyselné využitie.

Podľa rôznych únikov a správ z Južnej Kórey spoločnosť pracuje na... hybridný senzor schopný kombinovať účinnosť senzorov rolovacej uzávierky s mnohými praktickými výhodami skutočnej globálnej uzávierky, čím drasticky znižuje typické skreslenia, keď je rýchly pohyb v scéne.

Aký problém sa snaží vyriešiť globálna uzávierka na mobilnom telefóne?

Vo väčšine súčasných smartfónov vrátane špičkových modelov predávaných v Španielsko a zvyšok EurópySnímač pracuje s elektronickou rolovacou uzávierkou. To znamená, že kamera Prečítajte si obrázok riadok po riadku., zhora nadol (alebo naopak), vo veľmi malom, ale nie okamžitom časovom intervale.

Toto minimálne oneskorenie medzi prvým a posledným riadkom znamená, že keď sa niečo rýchlo pohne – prechádzajúce auto, bežiaci futbalista alebo dieťa bežiace v parku – Každý riadok pixelov zachytáva trochu iný okamihVýsledkom je slávny „želé efekt“: naklonené objekty, rovné čiary, ktoré pôsobia krivo, a neprirodzené rozmazanie pohybom.

Globálna uzávierka, na druhej strane, exponuje všetky pixely súčasneScéna je v jednom okamihu „zmrazená“, takže geometrické skreslenia miznú a rozmazanie pohybu je výrazne znížené. Problém je v tom, že zachytením všetkého naraz je objem údajov, ktoré je potrebné spracovať, obrovský a vyžaduje si... väčšie pixely a zložitejšie obvody, čo doteraz obmedzovalo jeho použitie na nízke rozlíšenia a objemnejšie senzory.

Z tohto dôvodu bola integrácia čisto globálnej uzávierky do tenkého mobilného telefónu s konkurencieschopným rozlíšením a rozumnou spotrebou energie vždy výzvou. Samsung sa teraz snaží o strednú cestu. ktorý zachováva použiteľné rozlíšenie na telefóne a zároveň minimalizuje nežiaduce efekty rolovania uzávierky.

Architektúra hybridného snímača kamery s globálnou uzávierkou

Nový hybridný senzor od spoločnosti Samsung: valcujúci sa zvnútra, globálny zvonku

Úniky naznačujú, že spoločnosť Samsung vyvinula 12 megapixelový snímač s pixelmi s veľkosťou 1,5 mikrometra usporiadanými v 2x2 blokyKrása nespočíva len vo veľkosti, ale aj v tom, ako sú tieto pixely usporiadané a čítané, aby sa z pohľadu používateľa správali takmer ako globálna uzávierka.

V tejto štruktúre, štyri pixely zdieľajú rovnaký analógovo-digitálny prevodník (ADC)Tento ADC sa zvyčajne nachádza mimo oblasti pixelu a je zodpovedný za transformáciu analógového signálu zachyteného senzorom na spracovateľné digitálne dáta. Tu je však integrovaný priamo na úrovni pixelu, v rámci každej skupiny 2×2.

Táto integrácia umožňuje senzoru čítať dáta oveľa rýchlejšie bez toho, aby čip neúmerne rástol. Každý „balík“ 2x2 funguje interne sekvenčne, ako malá rolovacia uzávierka, ale sada všetkých blokov je synchronizovaná, takže v praxi senzor Správa sa veľmi podobne ako globálna uzávierka v celoobrazovkovom meradle.

Výsledkom je podľa zdrojov zo spoločnosti a odvetvia určitý druh globálna uzávierka na praktickej úrovniZ teoretického hľadiska to nie je dokonalé, pretože v každej skupine stále existuje malá sekvencia, ale časové rozdiely sú také malé, že v reálnom použití je skreslenie minimálne.

Na dokončenie tohto hybridného prístupu bude spoločnosť Samsung podporovať nový hardvér v algoritmy korekcie pohybuktoré využívajú informácie o jase a zmenách intenzity medzi pixelmi na kompenzáciu malých rozdielov, ktoré sa stále vyskytujú v týchto blokoch 2×2.

Architektúra pixelov: 1,5 µm, bloky 2×2 a integrovaný ADC

Ústredným bodom návrhu je nová štruktúra pixelov s veľkosťou 1,5 µmnavrhnuté tak, aby udržiavali rozumnú rovnováhu medzi citlivosťou na svetlo, fyzickou veľkosťou snímača a výpočtovým výkonom. Zoskupením pixelov do 2x2 štruktúrySpoločnosť Samsung dosahuje, že jeden ADC spracováva štyri pixely, čím sa v porovnaní s prevodníkom na pixel znižuje zložitosť návrhu.

Tento prístup uľahčuje udržanie senzora kompatibilný s typickými modulmi kamery smartfónu bez nadmerného zväčšenia hrúbky zariadenia alebo veľkosti optickej zostavy. Na rozdiel od čisto globálnej uzávierky, ktorá zvyčajne vyžaduje výrazne väčšie pixely, tento systém využíva existujúci dizajn rolovacej uzávierky a posilňuje ho dodatočnou elektronikou.

Pretože prevodník je zabudovaný priamo v matici pixelov, časy konverzie analógového signálu sú výrazne skrátené. To sa teoreticky premieta do rýchlejšie snímanie, menšie oneskorenie uzávierky a kratšie časové okno, v ktorom sú senzorové čiary vystavené odlišne.

Údajne interné testy spoločnosti ukázali, že výrazné zníženie skreslenia pohybu v porovnaní s konvenčnými senzormi rotácie, pričom niektoré správy uvádzajú približne o 30 % menej artefaktov v scénach s rýchlymi pohybmi.

Technické detaily snímača kamery s globálnou uzávierkou

Softvérová korekcia: kompenzácia optického toku a pohybu

Hoci samotná hybridná architektúra problém rieši, spoločnosť Samsung sa nespolieha len na hardvér. Spoločnosť dopĺňa dizajn snímača o... algoritmy optického toku ktoré analyzujú, ako sa mení jas a zdanlivá poloha pixelov medzi snímkami alebo počas čítania.

Keď systém zistí zmeny jasu, ktoré zodpovedajú pohyb fotoaparátu alebo objektu, aplikuje matematickú korekciu na miernu úpravu geometrie obrazu a neutralizáciu zvyškových skreslení z vnútorného rolovania týchto 2×2 paketov.

V praxi táto kombinácia hardvéru a softvéru dosahuje snímky, ktoré sa takmer blížia tomu, čo by ponúkla tradičná globálna uzávierka: stabilnejšie priame čiaryMenej nakláňania objektov a akčné video bez toľkého „želatínového efektu“. Toto je obzvlášť dôležité v športové nahrávky, koncerty alebo rýchle mestské scénykde sa telefón neustále pohybuje.

Podľa správ budú algoritmy tiež integrované s riešeniami umelá inteligencia platformy GalaxyTýmto spôsobom by systém mohol v reálnom čase rozhodnúť, kedy je vhodné aktivovať režim čítania bližšie ku globálnej uzávierke a kedy je na úsporu energie postačujúca štandardná prevádzka.

Rozlíšenie a zamýšľané použitie: 12 MP pre sekundárne fotoaparáty

Ďalším dôležitým kúskom skladačky je rozlíšenie. Všetky úniky sa zhodujú v tom, že tento prvý senzor so správaním... globálna uzávierka zostane okolo 12 megapixelovTo sa veľmi nezhoduje s údajmi o hlavných senzoroch súčasných vlajkových lodí, ktoré sa v mnohých prípadoch pohybujú medzi 50 a 200 MP.

Z tohto dôvodu všetko naznačuje, že nový komponent sa pôvodne používa v pomocné kameryultraširokouhlé alebo teleobjektívy, kde je potreba zmraziť pohyb obzvlášť kritická a rozlíšenie 12 MP je stále veľmi užitočné pre fotografie a video.

V týchto sekundárnych optikách sa používateľ zvyčajne pozerá stabilita pri zoomovaní, snímaní športu, zvierat alebo pouličných scén s veľkou dynamikou. Zníženie gélového efektu a oneskorenia môže predstavovať viditeľnejší skok ako pridávanie megapixelov, ktoré sa potom komprimujú pre sociálne médiá.

V konkrétnom prípade európskeho trhu, kde majú špičkové telefóny Galaxy silné zastúpenie a priamo konkurujú iPhonom a Pixelom, by sekundárny fotoaparát špecializovaný na... čisté snímanie pohybu Toto by sa mohlo stať kľúčovým predajným argumentom oproti iným výrobcom.

Možná integrácia do ďalšej série Galaxy S

Hoci neexistuje oficiálne potvrdenie konkrétnych modelov, rôzne kórejské médiá a informátori sa zhodujú, že spoločnosť Samsung plánuje tento senzor predstaviť v... budúci špičkový Galaxy SSérie Galaxy S26 a S27 boli spomínané ako kandidáti na premiéru tejto technológie.

Interné dokumenty a uniknuté správy uvádzajú, že 12 MP snímač bude zameraný na... teleobjektív alebo ultraširokouhlý objektív, sprevádzaný hlavným senzorom s veľmi vysokým rozlíšením, ktorý by naďalej používal tradičnú rolovaciu uzávierku, podporený vylepšeniami softvéru.

Taktiež sa uvádza, že spoločnosť Samsung má v úmysle verejne predstaviť časť tejto architektúry v... ISSCC 2026, jednej z najdôležitejších medzinárodných konferencií v oblasti polovodičových obvodov. Táto prezentácia by slúžila ako technická ukážka a ako predbežný krok k jej komerčnému uvedeniu na trh v spotrebiteľských zariadeniach.

Spoločnosť sa v konečnom dôsledku snaží posilniť svoju pozíciu v prémiovom segmente, čo je čoraz náročnejší trh v Európe, kde Kvalita fotoaparátu je jedným z najdôležitejších faktorov pri rozhodovaní o kúpe. a kde konkurenti ako Apple a Google presadzujú najmä počítačovú fotografiu.

Vplyv na každodenný život: šport, video a rodinné scény

Okrem technických detailov je veľkou otázkou, čo to znamená pre bežného používateľa. Odpoveď spočíva v troch kľúčových scenároch: akčná fotografia, video a každodenné scény s množstvom pohybu.

Vo fotografii by mal nový snímač umožniť získanie ostrejšie snímky pohybujúcich sa objektov bez použitia nadmerne krátkych expozičných časov, ktoré si vynútia veľmi vysokú citlivosť ISO a generujú viac šumu. To môže mať vplyv na fotografie interiérov, športových arén alebo koncertov.

Vo videu sa zníženie želatínového efektu prejavuje ako stabilnejšie zábery pri panorámovaní (Kamera sa otáča zo strany na stranu) alebo pri natáčaní z vozidiel, bicyklov alebo pešo. Zvislé línie budov, stĺpov verejného osvetlenia alebo stožiarov by mali byť menej skreslené, čo je okamžite viditeľné pri natáčaní v mestských priestoroch.

V každodennom živote môže táto technológia pomôcť lepšie zachytiť beh detí, domáce zvieratá, premávka alebo aktivity v prírodesituácie, keď si mnohí používatelia všimnú, že fotografie sú rozmazané alebo majú zvláštne tvary, a to aj pri použití súčasných špičkových mobilných telefónov.

Pre európsky trh, ktorý má veľmi rád zdieľajte obsah na sociálnych sieťach a v aplikáciách na zasielanie správMať mobilný telefón, ktorý lepšie zvláda pohyb bez nutnosti uchyľovať sa k špeciálnym režimom alebo statívom, sa môže stať pridanou hodnotou, ktorá výrazne ovplyvňuje rozhodnutie o kúpe.

Krok na vysoko konkurenčnom trhu

Vývoj tohto senzora s globálnym správaním uzávierky nevznikol vo vákuu. Niekoľko správ naznačuje, že Apple tiež skúma podobné riešenia. pre budúce iPhony a dokonca má patenty súvisiace s integráciou globálnych uzávierok do CMOS senzorov novej generácie.

Súbežne sa hovorí o technickej spolupráci medzi hlavnými hráčmi v tomto sektore – vrátane samotného Samsungu a ďalších poskytovateľov senzorov – s cieľom preskúmať architektúry, ako napríklad pokročilé CMOS platformy ktoré dokážu prispôsobiť tento typ inovácií. Cieľom je ísť nad rámec tradičného zvyšovania rozlíšenia a zamerať sa na dynamický rozsah, snímanie pohybu a efektivitu.

V tejto súvislosti by mohol byť 12MP hybridný snímač od spoločnosti Samsung práve tým... prvý krok v rodine senzorov s globálnou uzávierkou alebo takmer globálny, mobilne orientovaný. Postupom času by spoločnosť mohla zvýšiť rozlíšenie alebo rozšíriť túto technológiu na hlavný fotoaparát, za predpokladu, že sa jej podarí udržať fyzickú veľkosť a spotrebu energie pod kontrolou.

Bez ohľadu na presný časový harmonogram, všetko nasvedčuje tomu, že ďalšia veľká bitka vo vyššej kategórii Nebude až tak dôležitý počet megapixelov, ale skôr schopnosť zachytiť zložité scény bez skreslenia alebo oneskorenia. V tejto oblasti by nový snímač od spoločnosti Samsung mohol dať značke konkurenčnú výhodu, najmä na trhoch ako Európa, kde fotoaparát zostáva kľúčovým faktorom pri výbere nového telefónu.

Týmto projektom sa spoločnosť Samsung snaží dosiahnuť kvalitatívny skok v spôsobe, akým smartfóny riadia pohyb: snímač kamery s globálnou uzávierkou na praktickej úrovniVďaka hybridnému hardvéru a výkonným algoritmom sľubuje výrazné zníženie gélového efektu a rozmazania, počnúc sekundárnymi fotoaparátmi svojich budúcich vlajkových telefónov a s priamym vplyvom na zážitok z fotografovania a nahrávania videa používateľov v Španielsku a zvyšku Európy.

Spoločnosť Sony predstavuje svoj prvý 200MP senzor
Súvisiaci článok:
Spoločnosť Sony sa pripája k trendu mobilných telefónov s rozlíšením 200 MP s novým snímačom LYTIA-901