сенсоры samsung isocell

Сенсоры Samsung для «чайников». Часть 1. Матрицы 48 Мп и 50 Мп

Оценка этой статьи по мнению читателей:
5
(102)

Сегодня гораздо больше людей интересуются технологиями и знаниями в целом, чем раньше.

Еще каких-то 15-20 лет назад технические подробности о вакцинах или сотовой связи волновали только специалистов. А теперь всем нужно понимать принцип работы мРНК-вакцин или механизмы влияния электромагнитного излучения от гаджетов на человека.

Научно-популярные каналы на YouTube собирают миллионы просмотров. Люди могут с неподдельным интересом смотреть длинные ролики о квантовой механике, теории струн или бозоне Хиггса, даже не помня (или вовсе не зная) школьной программы по физике.

Одним словом, сегодня стало модным разбираться во всех вопросах. И это хорошо понимают крупные корпорации.

Если раньше достаточно было упомянуть в рекламе количество мегапикселей, то сегодня нужно обязательно сообщить размер каждого пикселя, вид цветного фильтра и даже уточнить тип изоляции от перекрёстных помех.

Дело дошло до того, что современные пользователи в сети обсуждают не камеру конкретного смартфона, а используемую в нём матрицу.

Сами сенсоры стали отдельным продуктом, который можно продавать, что, собственно, и делают производители, указывая на рекламных страницах своих смартфонов модель установленной в устройстве матрицы.

И это действительно важно. Так как две камеры с идентичным разрешением могут давать совершенно разный результат как по детализации, так и качеству картинки. И проблема может заключаться не в алгоритмах или производителе, а в разных сенсорах.

Но если неискушенный пользователь может легко запутаться даже в линейках смартфонов, то о сенсорах и говорить нечего. Есть буквально несколько популярных матриц, которые в основном у всех на слуху (например, Sony IMX586), а всё остальное — дремучий лес.

В этой небольшой серии статей мы и попробуем немного исправить данную ситуацию, разобравшись со всем модельным рядом фотоматриц от компании Samsung — второго по величине поставщика сенсоров для смартфонов.

И в этой части речь пойдет о матрицах на 48 и 50 мегапикселей.

Предисловие. Или что нужно знать в общем о сенсорах Samsung?

Прежде, чем говорить о конкретных моделях, нужно вкратце разобраться с основными терминами и понятиями.

В конце 2013 года компания Samsung впервые представила технологию под названием ISOCELL. Спустя 4 года это название было зарегистрировано в качестве отдельного бренда, под которым сегодня и выпускаются все сенсоры компании.

Что такое ISOCELL?

Изначально пиксели камеры работали по аналогии с нашими глазами. Свет проходил через линзу (хрусталик глаза), затем через слой металлических проводов (нервы) и в конце попадал на пиксели с цветными фильтрами (колбочки сетчатки).

Называлась эта технология FSI (Front Side Illumination или прямая засветка). Еще в Samsung Galaxy S2 использовалась именно такая матрица.

Затем на смену FSI пришла более совершенная технология под названием BSI (Back Side Illumination или обратная засветка). Теперь все металлические провода и схемы размещались за фотодиодом (светочувствительным элементом пикселя) и больше не блокировали падающий свет:

пиксели FSI против BSI технологии

Но с уменьшением пикселей возникла другая проблема — перекрёстные помехи. Так как фотодиод занимал не всё пространство внутри пикселя, некоторые фотоны могли частично проникать через кремниевую подложку (показана серым цветом на картинке выше) на соседние фотодиоды. Из-за этого искажалась цветопередача, так как, например, «красные» фотоны могли попадать на синие пиксели и т.д.

Для борьбы с этой проблемой и появилась технология ISOCELL (от англ. isolated cell или изолированная ячейка). Суть её заключалась в самом названии. Samsung попыталась полностью изолировать каждый пиксель, разместив перегородки (FDTI) не только между цветными фильтрами, но и вдоль всего пикселя:

технология fdti в isocell

Однако эти перегородки сократили полезное пространство внутри пикселя. Поэтому Samsung полностью изменила его внутреннюю структуру, разместив все элементы вертикально, тем самым значительно увеличив коэффициент заполнения (соотношение светочувствительной области к общей площади пикселя).

Эта технология получила название VTG (Vertical Transfer Gate или вертикальный затвор):

samsung vtg

Если вам интересно увидеть, как это всё выглядит в реальности, а не на схематических картинках, тогда можно посмотреть на следующий снимок пикселя ISOCELL под микроскопом:

снимок ISOCELL пикселя под микроскопом

Следующей мишенью разработчиков стали материалы перегородок (FDTI). Изначально в ISOCELL они были сделаны из металла и поглощали часть фотонов, что снижало светочувствительность пикселей.

Потребовалось около 5 лет, чтобы заменить металл. Так в 2018 году появилась технология ISOCELL Plus, в которой использовался новый светоотражающий материал от компании Fujifilm.

Только за счет этого светочувствительность пикселя возросла на 15% и это позволило уменьшить сам пиксель без снижения его эффективности.

Однако часть материала (в основании цветных фильтров) всё еще была металлической. И только в 2021 году Samsung представила пиксели ISOCELL 2.0, в которых окончательно решила проблему с материалами изолятора. Светочувствительность новых пикселей возросла еще на 12%.

Таким образом, при прочих равных пиксели ISOCELL 2.0 более светочувствительны, чем ISOCELL Plus, которые в свою очередь более светочувствительны, чем оригинальные ISOCELL.

Tetracell, Nonacell и ChameleonCell

Практически во всех матрицах Samsung с высоким разрешением (от 40 Мп и выше) используется технология биннинга пикселей.

В классических сенсорах каждый фотодиод накрыт своим цветным фильтром, чтобы записывать не только яркость точки, но и её цвет. В матрицах с высоким разрешением один цветной фильтр накрывает сразу несколько пикселей (фотодиодов).

Матрицы ISOCELL отличаются количеством пикселей, которые объединяются под одним цветным фильтром. В Tetracell каждый цветной светофильтр накрывает 4 пикселя, в Nonacell9, а в ChameleonCell 16 пикселей:

сравнение tetracell, nonacell и chameleoncell

Соответственно, если взять условную 64-Мп матрицу, то количество пикселей на ней в зависимости от технологии биннинга будет разным:

ТехнологияВсего пикселейЦветных «пикселей»
Tetracell64 млн16 млн
Nonacell64 млн7.1 млн
ChameleonCell64 млн4 млн

Если строить картинку в режиме биннинга (объединения) пикселей, то самое низкое разрешение будет давать ChameleonCell, однако размер пикселей при этом будет самым большим, так как один «виртуальный» пиксель будет состоять из 16 реальных фотодиодов.

Поэтому именно фильтр ChameleonCell будет выдавать самую чистую картинку при плохом освещении, так как в каждом пикселе будет суммироваться электрический сигнал от 16 пикселей. Это значительно увеличивает соотношение сигнал/шум, о чем мы подробно рассказывали в этой статье.

Обратной стороной медали является детализация цветного изображения. Чем больше пикселей объединяется под одним цветным фильтром, тем сложнее придумать алгоритм ремозаики для восстановления цветной картинки в полном разрешении.

В определенных ситуациях восстановить реальный цвет пикселя в матрицах Nonacell и, тем более, ChameleonCell вообще не представляется возможным. Вот наглядный пример такой проблемы в Nonacell:

недостатки nonacell матрицы

Слева на календаре все выходные дни выделены красным цветом. Справа на фотографии (использовалась матрица Nonacell) на некоторых участках информация о цвете практически полностью утеряна. Обратите внимание на числа 12, 13 и 27, которые выглядят скорее серыми, чем красными. Да и другие выходные дни окрашены в довольно «грязный» цвет.

Разумеется, этот эффект проявляется только в том случае, если мы снимаем в полном разрешении, то есть, когда алгоритм пытается восстановить оригинальный цвет каждого пикселя.

Если снимать в стандартном режиме, объединяя пиксели в группы, тогда такая проблема автоматически исчезает. Но и разрешение/детализация снимка при этом падает в несколько раз.

Модельный ряд фотоматриц Samsung

Теперь, когда мы разобрались с основными понятиями, рассмотрим модельный ряд фотоматриц от Samsung с высоким разрешением.

Для наглядности размеры некоторых матриц будем сравнивать с большой дюймовой матрицей формата Nikon CX (пока в смартфонах не используются сенсоры таких размеров). Так будет удобнее представлять себе площадь матрицы — один из главных параметров, влияющих на качество снимков.

48-Мп сенсоры ISOCELL GM

Линейка ISOCELL GM — это матрицы с разрешением 48 мегапикселей, используемые как в бюджетных, так и средне-бюджетных смартфонах. На текущий момент линейка представлена тремя сенсорами:

Матрица ISOCELL GM1 (S5KGM1)

  • Формат матрицы: 1/2″
  • Диагональ: 8 мм
  • Размер пикселя: 0.8 мкм
  • Пиксели: ISOCELL Plus
  • Цветной фильтр: Tetracell
  • Система автофокуса: PDAF

Вот как выглядит этот сенсор в сравнении с крупным дюймовым сенсором Nikon CX:

размер матрицы samsung isocell gm1

Здесь под одним цветным фильтром размещаются 4 пикселя ISOCELL Plus с улучшенными материалами перегородок. Но в фильтрах всё еще присутствует металл, частично поглощающий фотоны.

Данная матрица не способна делать фотографии в полном разрешении. При попытке сделать 48-Мп фото, сенсор всегда выдает 12-Мп снимок, который затем программно растягивается в 4 раза до 48 мегапикселей. Соответственно, режим 48 Мп на этом сенсоре совершенно бесполезен.

Для фокусировки используются специальные фокусировочные пиксели PDAF, разбросанные по матрице. Они не участвуют в захвате изображения, поэтому их немного, чтобы не портить качество снимков.

Автофокус работает неплохо при хорошем освещении и очень плохо при недостаточном свете. Связано это не только с количеством фокусировочных пикселей, но и их типом (см. описание следующей матрицы).

Стандартный алгоритм работы ISOCELL GM1 выглядит следующим образом. Сигнал с 4 маленьких (0.8 мкм) пикселей объединяется в субпиксели 1.6 мкм, тем самым имитируя 12-Мп сенсор. Но так как для восстановления оригинального цвета нужны 4 субпикселя разных цветов, на выходе получается 3-Мп полноцветный снимок, который алгоритм ремозаики превращает в 12-Мп фото:

процесс ремозаики сенсора S5KGM1

Формально, 48-Мп сенсор ISOCELL GM1 выдает полноцветное изображение с разрешением 3 мегапикселя (как и любая 12-Мп матрица, например, iPhone 12 Pro). А затем при помощи математики и алгоритмов мы получаем 12 мегапикселей.

Если говорить в целом, то GM1 — это наименее качественная матрица в модельном ряду. Здесь нет и половины тех технологий и интересных решений, которые используются в других сенсорах.

Популярные смартфоны с ISOCELL GM1:

  • Redmi Note 8/9
  • Poco M3
  • OPPO A93
  • Samsung Galaxy M21

Матрица ISOCELL GM2 (S5KGM2)

  • Формат матрицы: 1/2″
  • Диагональ: 8 мм
  • Размер пикселя: 0.8 мкм
  • Пиксели: ISOCELL Plus
  • Цветной фильтр: Tetracell
  • Система автофокуса: Super-PD

Это вторая модель в линейке 48-Мп матриц ISOCELL GM, которая унаследовала многие характеристики предыдущего сенсора. Здесь те же пиксели ISOCELL Plus размером 0.8 мкм, такая же площадь сенсора и аналогичный светофильтр Tetracell.

В новой матрице вдвое возросло аналоговое усиление сигнала при съемке в режиме 12 Мп.

Дело в том, что светочувствительность матрицы (ISO) можно поднимать как на программном, так и аппаратном уровне. Если сигнал уже прошел аналого-цифровое преобразование (то есть, фотоны света превратились в электроны, а электроны — в единицы и нули), то, увеличивая светочувствительность «камеры», мы увеличиваем и количество шумов, появившихся на снимке в результате оцифровки сигнала.

Аналоговое усиление позволяет усилить сигнал еще до оцифровки. Соответственно, сенсор GM2 может выдать более качественные фотографии при плохом освещении (меньше шумов, выше яркость).

Также в ISOCELL GM2 впервые появилась возможность выдавать снимки в полном разрешении (48 Мп). То есть, процесс ремозаики на этой матрице выглядит следующим образом:

процесс ремозаики сенсора ISOCELL GM2

Обратите внимание на первый этап ремозаики. Под одним цветным фильтром находятся 4 пикселя, но затем матрица выглядит так, будто над каждым отдельным 0.8-мкм пикселем появился свой собственный цветной фильтр. О том, как это происходит, мы рассказывали здесь.

Так как новый сенсор позволяет работать с каждым отдельным пикселем, а не группами по четыре, здесь впервые появилась поддержка новой технологии HDR под названием Real-Time HDR.

Раньше для того, чтобы получить детали как в самых темных, так и самых ярких участках на снимке, нужно было делать несколько фотографий с разной выдержкой, а затем склеивать их в один кадр.

Главный недостаток такого решения — смазанные участки на фото, так как между каждым кадром сама сцена могла немного меняться.

В ISOCELL GM2 каждый из четырех пикселей в группе позволяет снимать со своей выдержкой. В результате матрица может одним кадром захватывать как самые темные, так и самые светлые участки:

HDR на матрице Samsung HMX
А — длинная выдержка, B — короткая выдержка

Похожая технология была и до того, как пиксели стали объединять в группы (об этом мы поговорим во второй части). Но так как раньше пиксели одного цвета находились гораздо дальше друг от друга, качество HDR оставляло желать лучшего.

Последним значительным улучшением стала новая система фокусировки — Super-PD. В первой модели GM1 использовались специальные фокусировочные пиксели с металлическим перекрытием (PDAF).

Принцип работы PDAF основан на сравнении света, который падает на матрицу с левой и правой частей объектива. Для того, чтобы получить такой свет, на матрице размещаются специальные пиксели, у которых перекрыта одна половина. Из-за этого они собирают только часть света — каждый со своей стороны линзы:

фокусировочные пиксели PDAF
4 фокусировочных пикселя PDAF

Повторюсь, эти прозрачные пиксели (над ними не устанавливаются цветные фильтры) с перекрытой стороной не участвуют в процессе съемки и занимают полезное пространство.

Более того, металлическое перекрытие (показано черным цветом на картинке выше) значительно ухудшает светочувствительность таких пикселей, из-за чего страдает автофокус при плохом освещении.

В обновленном сенсоре GM2 убрали пиксели с перекрытием (PDAF) и просто разместили над парой обычных пикселей специальные микролинзы, которые фокусируют свет с каждой стороны объектива на соответствующий пиксель.

Это заметно улучшило светочувствительность, качество и скорость работы автофокуса.

Как видим, в новой матрице Samsung использовала больше интересных разработок, чем в оригинальной GM1.

Популярные смартфоны с матрицей ISOCELL GM2:

  • Samsung Galaxy A42 (5G)
  • Samsung Galaxy A31
  • Xiaomi Redmi Note 9
  • LG Velvet
  • Poco M2 Pro

Матрица ISOCELL GM5 (S5KGM5)

  • Формат матрицы: 1/2.55″
  • Диагональ: 7.06 мм
  • Размер пикселя: 0.7 мкм
  • Пиксели: ISOCELL 2.0
  • Цветной фильтр: Tetracell
  • Система автофокуса: Super-PD

Samsung пропустила два поколения и после ISOCELL GM2 представила сразу ISOCELL GM5. Эта матрица кардинально отличается от двух предыдущих. Чтобы в этом убедиться, достаточно лишь взглянуть на неё (на картинке справа):

размер матрицы samsung isocell gm5

Из-за уменьшенных до 0.7-мкм пикселей площадь новой матрицы сократилась на 22%. Разумеется, это негативно сказалось на светочувствительности сенсора. Кроме того, аналоговое усиление сигнала вернулось на уровень первой модели — ISOCELL GM1, то есть, стало вдвое ниже показателей GM2.

Чтобы как-то компенсировать эти недостатки, Samsung использовала новые пиксели ISOCELL 2.0. Но это незначительное улучшение не сделало матрицу более светосильной относительно предыдущей.

В чем же смысл новой модели?

К сожалению, матрица ISOCELL GM5 создавалась с прицелом на удобство, а не качество. Как известно, при сокращении размеров матрицы сокращается и фокусное расстояние объектива. Соответственно, модуль камеры занимает меньше места как по ширине, так и высоте:

сравнение модулей камеры isocell gm2 и gm5

В результате производитель может использовать дополнительное пространство по своему усмотрению, например, выпустив более тонкий смартфон или убрав выступающий блок камер.

ISOCELL GM5 использует систему фокусировки Super-PD от модели ISOCELL GM2, а также умеет выдавать снимки в полном разрешении.

Одним из нововведений в GM5 стал новый режим HDR под названием Staggered HDR (поэтапный HDR). Фактически в такой матрице работает сразу несколько затворов, которые проходят последовательно по матрице один за другим и сканируют один и тот же кадр с разной выдержкой.

По сравнению с традиционной технологией HDR, при которой смартфон делает несколько отдельных снимков, каждый раз построчно сканируя матрицу от начала до конца, Staggered HDR позволяет сократить время между созданием серии снимков с разной экспозицией. Так как в этом случае сенсор не дожидается окончания считывания, чтобы запустить новый этап экспозиции.

Соответственно, матрица способна выдавать более четкие HDR-снимки с меньшим размытием движущихся объектов. Также эта технология позволяет снимать HDR-видео в высоком разрешении с высокой частотой кадров и даже немного снижает энергопотребление сенсора.

Но несмотря на ряд интересных решений, с точки зрения физики матрица ISOCELL GM5 стала шагом назад в сравнении с GM2.

Что касается смартфонов, на момент написания этих строк на рынке еще нет устройств с этой матрицей.

50-Мп сенсоры ISOCELL GN

Линейка ISOCELL GN — это в основном большие качественные матрицы с крупными пикселями, которые предназначены для камерофонов, зачастую занимающих верхние строчки рейтинга DxOMark (стоит ли доверять этим рейтингам — отдельный вопрос).

На текущий момент линейка также представлена тремя сенсорами:

Матрица ISOCELL GN1 (S5KGN1)

  • Формат матрицы: 1/1.31″
  • Диагональ: 12.25 мм
  • Размер пикселя: 1.2 мкм
  • Пиксели: ISOCELL Plus
  • Цветной фильтр: Tetracell
  • Система автофокуса: Dual-PD

Первое, что бросается в глаза — это, конечно же, размеры новой матрицы (по центру):

размер матрицы isocell gn1

По сравнению с 48-Мп матрицей ISOCELL GM5 разрешение ISOCELL GN1 выросло всего на 25%, тогда как площадь сенсора — в 3 раза!

Так как сенсор GN1 был выпущен еще в 2020 году, здесь используются пиксели ISOCELL Plus. Напомню, технология ISOCELL 2.0 появилась только в 2021 году. Но размер пикселей (1.2 мкм) с лихвой компенсирует отсутствие более эффективных материалов изоляции.

Фильтр Tetracell всё также объединяет пиксели в группы по четыре, выдавая картинку с разрешением 12.5 Мп, но матрица легко может снимать и в полном разрешении.

При съемке в режиме 50 Мп уровень аналогового усиления сигнала такой же, как на ISOCELL GM1. Но если снимать в режиме биннинга пикселей (12.5 Мп), уровень аналогового усиления возрастает в 4 раза.

Всё это позволяет делать очень чистые снимки даже при плохом освещении. Матрица GN1 стала одной из самых светочувствительных на момент выхода.

Что касается режима HDR, здесь поддерживается технология Real-Time HDR как в ISOCELL GM2 (четыре пикселя снимают с разной выдержкой).

Но система автофокуса изменилась. ISOCELL GN1 — это первая матрица высокого разрешения с системой фокусировки Dual-PD.

Здесь нет отдельных фокусировочных пикселей, как во всех сенсорах линейки ISOCELL GM. Вместо этого каждый пиксель используется как для фокусировки, так и получения изображения.

Мы подробно рассказывали о том, как именно работает аналогичная технология на 12-Мп матрицах. Здесь лишь уточню, что в каждом из 50 млн пикселей размещаются по 2 фотодиода, каждый из которых улавливает свет только с левой или правой части объектива.

Фактически матрица состоит из 100 млн светочувствительных элементов, которые группируются в каждом пикселе по два, а эти пиксели в свою очередь еще объединяются в группы по четыре под одним цветным светофильтром.

Главный недостаток GN1 (как и его преимущество) заключается в размерах сенсора. Для производителя такой размер — это настоящий кошмар. Для того, чтобы уместить большой датчик в корпус привычного размера, нужно заново проектировать схемы и их расположение. Или же нужно жертвовать емкостью аккумулятора, толщиной корпуса или высотой выступающего блока камер.

Но вместо того, чтобы пойти на поводу у производителей, постоянно требующих более компактные сенсоры, Samsung выпустила новую версию этой матрицы — GN2.

Популярные смартфоны с матрицей ISOCELL GN1:

  • Vivo X50 Pro+
  • Vivo X60 Pro+
  • Meizu 18 Pro

Матрица ISOCELL GN2 (S5KGN2)

  • Формат матрицы: 1/1.12″
  • Диагональ: 14.3 мм
  • Размер пикселя: 1.4 мкм
  • Пиксели: ISOCELL Plus
  • Цветной фильтр: Tetracell
  • Система автофокуса: Dual Pixel Pro

Это тот редкий случай, когда буквально каждая характеристика предыдущей успешной модели только улучшается.

В новом сенсоре ISOCELL GN2 используются еще более крупные пиксели ISOCELL Plus — 1.4 мкм, из-за чего площадь всей матрицы увеличилась на треть по сравнению с предыдущим большим сенсором.

На текущий момент ISOCELL GN2 является самой крупной мобильной фото-матрицей на рынке, которая практически догнала дюймовый сенсор Nikon CX:

размер матрицы Samsung ISOCELL GN2

Это довольно смелое решение, так как не каждый производитель решится на установку такого крупного сенсора в свой флагман. Даже Samsung не использовала эту матрицу ни в одном из своих смартфонов, несмотря на то, что это лучший сенсор в портфолио компании.

Для наглядности сравните 50-Мп сенсор ISOCELL GN2 со 108-мегапиксельной матрицей Samsung Galaxy S21 Ultra:

сравнение 50-Мп матрицы GN2 со 108 Мп HM3

Новая модель имеет тот же фильтр Tetracell и умеет снимать как в режиме биннинга пикселей (12.5 Мп), так и в полном разрешении (50 Мп).

Для расширенного динамического диапазона используется новая технология Staggered HDR, позаимствованная у сенсора ISOCELL GM5.

Новая модель унаследовала тип фокусировки от предыдущей, то есть, внутри каждого пикселя размещаются 2 фотодиода (всего 100 млн светочувствительных элементов на матрице).

Но если в GN1 эти пиксели собирали свет с противоположных сторон объектива по горизонтали, то в обновленной технологии Dual Pixel Pro используется два типа пикселей: одни «делят объектив» по горизонтали, а другие — по диагонали и могут сравнивать свет также с верхней и нижней частей объектива.

Скорость и качество автофокуса улучшилось не только за счет этой технологии, но и за счет более светосильной матрицы.

Также в ISOCELL GN2 впервые появился новый режим усиления сигнала (повышения светочувствительности) под названием Smart-ISO Pro.

Во всех предыдущих сенсорах повышение светочувствительности матрицы работало следующим образом. Сенсор автоматически оценивал условия внешнего освещения и соответствующим образом усиливал аналоговый сигнал до оцифровки. Такой режим получил маркетинговое название Smart-ISO.

Здесь же усиление работает совершенно по-другому. Камера оценивает внешнее освещение и подбирает уровень усиления так, чтобы получить информацию в самых темных участках кадра. Затем вся матрица считывается одновременно в двух режимах — без усиления (без поднятия светочувствительности) и с подобранным усилением.

В итоге процессор получает два кадра, которые затем склеиваются в один. Таким образом, камера избавляется от шумов и еще лучше прорисовывает детали как в тенях, так и светлых участках.

Важно понимать отличие Smart-ISO Pro от обычного HDR. В первом случае сенсор физически делает только одну экспозицию, а затем считывает матрицу в двух режимах усиления. То есть, на кадре не может быть никакого размытия, вызванного движением камеры или рук в момент съемки нескольких кадров, так как кадр всего один.

К сожалению, на текущий момент сенсор ISOCELL GN2 используется эксклюзивно во флагманских камерофонах от Xiaomi (Mi 11 Ultra и Mi 11 Pro).

Матрица ISOCELL GN5 (S5KGN5)

  • Формат матрицы: 1/1.57″
  • Диагональ: 10.2 мм
  • Размер пикселя: 1 мкм
  • Пиксели: ISOCELL 2
  • Цветной фильтр: Tetracell
  • Система автофокуса: Dual Pixel Pro

Эту матрицу компания сделала по проверенному рецепту. Даже порядковый номер совпадает с аналогичной моделью из линейки GN.

Новая 50-Мп матрица под названием GN5 в плане качества фото стала шагом назад. При её разработке Samsung преследовала ту же цель — сокращение габаритов ценой качества.

Здесь используются уменьшенные до 1 микрометра пиксели с улучшенной светосилой ISOCELL 2.0. За счет уменьшения пикселя площадь сенсора также заметно сократилась и новая матрица стала самой миниатюрной в линейке:

размер матрицы isocell gn5

Помимо обновленных пикселей ISOCELL 2.0, здесь используются аналогичные предыдущей модели технологии: система фокусировки Dual Pixel Pro, режим усиления сигнала Smart-ISO Pro и режим повышения динамического диапазона Staggered HDR.

Несмотря на то, что в плане качества ISOCELL GN5 стала худшей матрицей в линейке, она превосходит любой сенсор ISOCELL GM.

Пока на рынке нет смартфонов с этим сенсором.

В следующей части мы рассмотрим все сенсоры Samsung с разрешением 64 и 108 мегапикселей.

В завершение хочу сказать еще одну важную деталь. Матрица оказывает колоссальное влияние на качество съемки, но есть и другие не менее важные параметры. Даже самая лучшая матрица может выдавать плохие снимки при использовании некачественного объектива.

Также производитель может устанавливать не очень светосильные объективы, тем самым нивелируя преимущества матрицы.

Кроме того, многие функции (например, Staggered HDR) зависят не только от сенсора, но и чипсета смартфона, а именно его ISP (процессора обработки изображений). Хороший камерофон — это совокупность характеристик разных компонентов. Поэтому два смартфона даже с одинаковыми матрицами могут давать разное качество снимков.

Алексей, главред Deep-Review

 

P.S. Не забудьте подписаться в Telegram на первый научно-популярный сайт о мобильных технологиях — Deep-Review, чтобы не пропустить очень интересные материалы, которые мы сейчас готовим!

 

Как бы вы оценили эту статью?

Нажмите на звездочку для оценки

Внизу страницы есть комментарии...

Напишите свое мнение там, чтобы его увидели все читатели!

Если Вы хотите только поставить оценку, укажите, что именно не так?

Подписаться
Уведомить о
16 комментариев
Новые
Старые Популярные
Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии
Anton
15 дней назад

Хотелось бы увидеть в статье упоминания Samsung JN1, который (оценочное суждение) используется сейчас почти всеми китайскими производителями для паразитирования на качестве 50-ти мегапиксельных сенсоров.

Ivan
21 дней назад

Спасибо, было интересно читать.

Очень жду разбор матриц сони.

Юлия
2 месяцев назад

Хмм, а какие матрицы стоят на новых айфонах? (11pro, например)

Сергей
2 месяцев назад
Ответить на  Юлия

Очень маленькие(размер такой же, как у GM5).
Только 12promax может похвастаться сенсором побольше, но все равно не дотянет даже до gn5.

ISF
2 месяцев назад

Спасибо за труд и интересные подробности. И всё таки GM1 по своему интересен хотя бы тем, что по факту является одним из самых крупных 12мп сенсоров, т.к. использует суммирующий биннинг и по сути мало чем отличается от обычных RGB сенсоров, кроме возможно паттерна фильтра Байера.

Артур
2 месяцев назад

Ваше упоминание о том, что вторая часть «выйдет уже завтра», обошлось тяжелым ожиданием в течение всего вечера, не надо так)).
Не знаю конечно насколько большой охват у вашего сайта, но вы не задумывались о том, чтобы выйти в формат видео блога на Youtube? Ваш материал очень увлекательный и я бы сказал уникальный, по крайней мере для русскоязычной аудитории. Мне кажется там вас будет ждать большая аудитория, сейчас научно-популярные каналы пользуются хорошим спросом

Невзрачный
2 месяцев назад

Статья хорошая, всё написано как по мне просто без лишнего. По поводу обзоров и да, и нет, если и смотреть обзоры, то надо понимать какие именно. Могу одно точно сказать, это явно не обзор от Вилсаком .

Михаил
2 месяцев назад

Алексей, спасибо!!
А Sony не будете отделять вниманием?))

Айвар
2 месяцев назад

А будет ли такого же типа статьи про сенсоры от Sony?

Александр
2 месяцев назад

Технически интересная статья. Но посыл неправильный. В камерах телефонов, к сожалению, не только сенсор имеет значение. Какое стекло, на сколько прямо производитель написал библиотеку общения камеры с софтом. Какая пропускная способность системы в общем (к/с имеют значение). Какие методы постобработки применяются до попадания изображения в файл.Один и тот же сенсор Самсунга на Сони работает как часы, у остальных выдает непонятный фарш из пикселей.

Вывод: чтобы понимать, что там за камера, если это важно, надо обязательно смотреть обзоры и сравнения. Знать какой стоит сенсор абсолютно недостаточно.

ISF
2 месяцев назад
Ответить на  Александр

У низкоуровневых интерфейсов по типу MIPI гигантская пропускная способность (несколько ГБ/с на канал), поэтому тут уже роль играет то, с какой частотой и каким максимальным разрешением может захватывать изображение с сенсора сама SoC, а именно её ISP.