© Samsung
Technologie |
Czym się różnią więc nowe sensory ISOCELL od klasycznych? Konwencjonalne sensory obrazu zbudowane są najczęściej z dwóch warstw. Jedna odpowiedzialna jest za przetwarzanie światła w sygnały elektryczne (matryca), a druga, analogowo-logiczna, odpowiada za przetworzenie tych sygnałów na dane cyfrowe. Te są dalej przesyłane np. przez interfejs MIPI, do procesora głównego urządzenia, by ostatecznie trafić do pamięci DRAM urządzenia.
Obecne rozwiązania są na tyle szybkie, by umożliwić sprawne odczytywanie tych danych i realizowanie takich funkcji jak przysłona globalna. Niemniej ‘slow-motion’ wymaga jeszcze wyższej przepustowości przy odczytywaniu danych o obrazie z sensora.
Z tego względu, sensory Samsunga mają dodaną trzecią warstwę, którą jest wspomniana szybka pamięć DRAM LPDDR4 o pojemności 2 Gb. Umieszczona ona została pod warstwą drugą (logiczną). Integracja tej pamięci sprawia, że sam sensor jest w stanie czasowo przechować dużą ilość klatek, by móc w odpowiednim czasie dla procesora, przesłać te dane do pamięci urządzenia.
Dzięki temu sensor jest w stanie przechwytywać obraz z czasem 1/120 sekundy (pozwalając uchwycić nawet szybko-poruszające się obiekty bez rozmazania), a także umożliwić nagrywanie obrazów przy prędkości 960 klatek na sekundę, czyli 32-krotnie szybciej niż oferują klasyczne sensory (30 FPS).
Możliwe zatem stanie się nagrywanie w ‘slow-motion’, czyli w taki sposób, by nagrywane obiekty zdawały się poruszać dużo wolniej niż w rzeczywistości. Podobny efekt stosuje się w filmach, czy niektórych relacjach sportowych (np. gdy zawodnik przekracza metę).
Sensory te, dzięki możliwości szybszego przechwycenia obrazu, umożliwią wyraźne zredukowanie powstawania tzw. „jello effect”. Efekt ten związany jest z tym, że niektóre obiekty, gdy my się poruszamy odpowiednio szybko, zostają przechylone na obrazie. Przykładem może być zrobienie zdjęcia drzewa z boku, podczas jazdy samochodu. Drzewo które było pionowe na zdjęciu będzie przechylone. Jest to związane z tym, że kolejne linie są odczytywane po kolei i od razu przekazywane do procesora.
Zanim procesor odczyta ostatnią linię, obiekt zdąży się przesunąć w stosunku do tego gdzie znajdował się kilkaset linii wyżej, stąd efekt przechylonych drzew, latarni, budynków. Dzięki temu, że sensor zrzuca od razu cały obraz do wbudowanej pamięci, procesor z niej odczyta uchwyconą już klatkę, zamiast odczytywać kolejne linie z matrycy.
Ponadto, możliwość przechowywania w pamięci kilku klatek pozwoliło na skuteczniejsze zredukowanie szumów, dzięki technice 3DNR („3-dimmensional noise reduction” - trójwymiarowe usuwanie szumów). Pozwoli to na otrzymywanie czystszych obrazów, nawet przy słabym oświetleniu. Umożliwi też skuteczniejsze realizowanie funkcji HDR.
Wspomnieliśmy też o technologii Dual-Pixel. Dzięki niej możliwe będzie skuteczniejsze wyostrzanie. Technika ta sprawia, że sensor przeznaczy dwie fotodiody z każdego piksela matrycy, do pracy z wbudowanym agentem autofokus PDAF („phase detection auto-focus” - autofokus z detekcją fazy). Wyostrzanie będzie nie tylko szybsze, ale też skuteczniejsze w warunkach słabego oświetlenia, by nie umknęła nam żadna chwila.
Najnowsze sensory ISOCELL – prawdziwy ‘slow-motion’ w smartfonach
Nowe sensory od Samsunga mogą odmienić aparaty w smartfonach, zarówno pod kątem robienia zdjęć, jak i nagrywania video. To ostatnie może szczególnie spodobać się użytkownikom, dzięki super-efektywnemu trybowi ‘slow-motion’ (nawet 960 klatkach na sekundę).
Projektujesz elektronikę? Zarezerwuj 4 października 2018 roku na największą w Polsce konferencję dedykowaną projektantom, Evertiq Expo Kraków 2018. Przeszło 60 producentów i dystrybutorów komponentów do Twojej dyspozycji, ciekawe wykłady i świetna, twórcza atmosfera. Jesteś zaproszony, wstęp wolny: kliknij po szczegóły.Samsung Electronics Co Ltd, jeden z liderów nowoczesnych, zaawansowanych technologii półprzewodnikowych, zaprezentował niedawno swój najnowszy sensor obrazu: (3-stack) ISOCELL Fast 2L3. Jest to wysoce zaawansowany sensor obrazu opracowany z wykorzystaniem najnowocześniejszych technologii. Zbudowany został w oparciu o proces 1.4 mikrometra, cechując się rozdzielczością 12 Mpx. Wbudowana została tu także dedykowana, superszybka pamięć DRAM. Dzięki niej sensor jest w stanie wspierać bardzo szybkie odczytywanie danych o obrazie, co umożliwi uchwycenie ostrych, szybko poruszających się obiektów, a także na zrealizowanie funkcji ‘slow-motion’, w przypadku przechwytywania video. Sensor dedykowany jest do nowych smartfonów. Te więc, dzięki temu czujnikowi zyskać mogą wiele na funkcjonalności, w kwestii aparatu. Ponadto, zastosowane tu techniki mają sprawiać, że obraz będzie wyraźnie mniej zaszumiony (w stosunku do konkurencji), jak również mniej zniekształcony. Sensory Samsunga przechodzą spore zmiany wraz z kolejnymi generacjami. Najnowsza wersja technologii ISOCELL ma być świetnym tego przykładem. ISOCELL ma sprawić, że kolory będą żywsze, lepiej nasycone, a technologia Dual-Pixel sprawia, że funkcja wyostrzania (autofocus) będzie mogła pracować szybciej i skuteczniej. Wszystko to ma sprawić, że smartfony jeszcze bardziej zbliżą się do tego, co oferują aparaty DSLR (lustrzanki), jak zapewnia Ben K. Hur, dyrektor marketingu w Samsung.© Evertiq
Czym się różnią więc nowe sensory ISOCELL od klasycznych? Konwencjonalne sensory obrazu zbudowane są najczęściej z dwóch warstw. Jedna odpowiedzialna jest za przetwarzanie światła w sygnały elektryczne (matryca), a druga, analogowo-logiczna, odpowiada za przetworzenie tych sygnałów na dane cyfrowe. Te są dalej przesyłane np. przez interfejs MIPI, do procesora głównego urządzenia, by ostatecznie trafić do pamięci DRAM urządzenia.
Obecne rozwiązania są na tyle szybkie, by umożliwić sprawne odczytywanie tych danych i realizowanie takich funkcji jak przysłona globalna. Niemniej ‘slow-motion’ wymaga jeszcze wyższej przepustowości przy odczytywaniu danych o obrazie z sensora.
Z tego względu, sensory Samsunga mają dodaną trzecią warstwę, którą jest wspomniana szybka pamięć DRAM LPDDR4 o pojemności 2 Gb. Umieszczona ona została pod warstwą drugą (logiczną). Integracja tej pamięci sprawia, że sam sensor jest w stanie czasowo przechować dużą ilość klatek, by móc w odpowiednim czasie dla procesora, przesłać te dane do pamięci urządzenia.
Dzięki temu sensor jest w stanie przechwytywać obraz z czasem 1/120 sekundy (pozwalając uchwycić nawet szybko-poruszające się obiekty bez rozmazania), a także umożliwić nagrywanie obrazów przy prędkości 960 klatek na sekundę, czyli 32-krotnie szybciej niż oferują klasyczne sensory (30 FPS).
Możliwe zatem stanie się nagrywanie w ‘slow-motion’, czyli w taki sposób, by nagrywane obiekty zdawały się poruszać dużo wolniej niż w rzeczywistości. Podobny efekt stosuje się w filmach, czy niektórych relacjach sportowych (np. gdy zawodnik przekracza metę).
Sensory te, dzięki możliwości szybszego przechwycenia obrazu, umożliwią wyraźne zredukowanie powstawania tzw. „jello effect”. Efekt ten związany jest z tym, że niektóre obiekty, gdy my się poruszamy odpowiednio szybko, zostają przechylone na obrazie. Przykładem może być zrobienie zdjęcia drzewa z boku, podczas jazdy samochodu. Drzewo które było pionowe na zdjęciu będzie przechylone. Jest to związane z tym, że kolejne linie są odczytywane po kolei i od razu przekazywane do procesora.
Zanim procesor odczyta ostatnią linię, obiekt zdąży się przesunąć w stosunku do tego gdzie znajdował się kilkaset linii wyżej, stąd efekt przechylonych drzew, latarni, budynków. Dzięki temu, że sensor zrzuca od razu cały obraz do wbudowanej pamięci, procesor z niej odczyta uchwyconą już klatkę, zamiast odczytywać kolejne linie z matrycy.
Ponadto, możliwość przechowywania w pamięci kilku klatek pozwoliło na skuteczniejsze zredukowanie szumów, dzięki technice 3DNR („3-dimmensional noise reduction” - trójwymiarowe usuwanie szumów). Pozwoli to na otrzymywanie czystszych obrazów, nawet przy słabym oświetleniu. Umożliwi też skuteczniejsze realizowanie funkcji HDR.
Wspomnieliśmy też o technologii Dual-Pixel. Dzięki niej możliwe będzie skuteczniejsze wyostrzanie. Technika ta sprawia, że sensor przeznaczy dwie fotodiody z każdego piksela matrycy, do pracy z wbudowanym agentem autofokus PDAF („phase detection auto-focus” - autofokus z detekcją fazy). Wyostrzanie będzie nie tylko szybsze, ale też skuteczniejsze w warunkach słabego oświetlenia, by nie umknęła nam żadna chwila.
