นี่คือความลับของเซ็นเซอร์ที่สามารถทำให้ Galaxy S23 เป็นแชมป์ภาพถ่ายได้

ไม่เคยสองโดยไม่มีสาม: วันนี้ Samsung ประกาศเซ็นเซอร์ภาพ 200 Mpix ตัวที่สามสำหรับสมาร์ทโฟนไอโซเซลล์ HP2- ความแปลกใหม่จึงไม่ได้อยู่ในคำจำกัดความของภาพ หรือในโครงสร้างของโฟโตไดโอดที่เราพบในรุ่นก่อนๆ ไม่ นวัตกรรมส่วนใหญ่จะพบได้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ภายในของส่วนประกอบ

แหล่งที่มาเปิดเผยข้อมูลเกี่ยวกับ HP2 (S23U)
FWC จะไม่ก้าวร้าวถึง 10,000e-, RMS, RTN, FPN ได้รับการปรับให้เหมาะสมที่สุด
ในความคิดของฉัน ดีกว่ากระดาษ เพราะช่วงไดนามิกนั้นเพิ่มขึ้นจริง ๆ และกลายเป็นเหมือนเซ็นเซอร์ของ Sony มากขึ้น ประสิทธิภาพของฉากกลางคืนอาจดีขึ้นpic.twitter.com/QB7Y1DB7WH

— จักรวาลน้ำแข็ง (@UniverseIce)21 ตุลาคม 2022

ระหว่างการปรับปรุงความเร็วที่ส่งผลต่อทั้งโฟกัสและการอ่านเซ็นเซอร์ (และความลื่นไหลของวิดีโอ) ตัวแปลงสัญญาณใหม่ที่อาจสร้างแรงผลักดันใหม่ให้กับ HDR หรือแม้แต่สีที่ละเอียดอ่อนยิ่งขึ้นในการรับรู้ ISOCELL HP2 จึงเป็นเซ็นเซอร์ที่เต็มไปด้วยคำมั่นสัญญา... และซึ่ง น่าจะเป็นประโยชน์ต่อเรือธงในอนาคตของซัมซุง ตามที่ผู้รั่วไหลจักรวาลน้ำแข็งโดยทั่วไปทราบเป็นอย่างดีเกี่ยวกับเทอร์มินัลของ Samsung มันจะเป็นเซ็นเซอร์นี้ที่ผู้ผลิตเกาหลีจะถือเป็นหัวใจของสมาร์ทโฟนระดับไฮเอนด์ชุดใหม่

อ่านเพิ่มเติม: Samsung HP1: คำมั่นสัญญาของเซ็นเซอร์สมาร์ทโฟน 200 ล้านพิกเซลตัวแรก(กันยายน 2564)
อ่านเพิ่มเติม: Samsung ISOCELL HP3: เซ็นเซอร์ขนาดเล็ก 200 ล้านพิกเซลใหม่สำหรับสมาร์ทโฟนแห่งอนาคต(มิถุนายน 2565)

https://www.youtube.com/watch?v=-aRF-sm3uVg

แต่ไม่ว่าจะเป็นหรือไม่ก็ตามรวมอยู่ใน Galaxy S23 ในอนาคตไม่สำคัญ: มันจะผลักดันคุณภาพของภาพของสมาร์ทโฟนของเราให้ดียิ่งขึ้นไปอีก ดังนั้นจึงสมควรได้รับการวิเคราะห์ทางกายวิภาคเล็กน้อย!

พื้นฐานของ 200 Mpix

เช่นเดียวกับ HP1 และ HP3 รุ่นก่อน ISCOCELL HP2 ของ Samsung เป็นเซ็นเซอร์ 200 Mpix ที่มีโครงสร้างที่เรียกว่า tetrapixel กล่าวคือเซนเซอร์รวมกลุ่มโฟโตไดโอด 4×4 ที่มีสีเดียว (แดง เขียว หรือน้ำเงิน) กระจายตามสิ่งที่เรียกว่าเมทริกซ์ไบเออร์ ความสนใจของ Samsung ในการรักษาทั้งความละเอียดของภาพดั้งเดิม (x) และโครงสร้างนี้ก็คือไม่จำเป็นต้องสร้างวงล้อใหม่ทุกครั้ง อัลกอริธึมการประมวลผลภาพขั้นพื้นฐานสามารถส่งต่อจากรุ่นหนึ่งไปยังอีกรุ่นหนึ่งได้อย่างโปร่งใส

HP2 ไม่ใช่เซ็นเซอร์ที่ใหญ่ที่สุดในตระกูล: มันมีรูปแบบ 1/1.3 นิ้ว เทียบกับ 1/1.22'' สำหรับ HP1 (ใหญ่กว่าเล็กน้อย) และ 1/1.4'' (เล็กกว่า) สำหรับ HP3 Samsung ได้แตะระหว่างสองรุ่นก่อนหน้านี้โดยไม่ต้องพยายามหยอกล้อรูปแบบ "ใหญ่" ขนาด 1 นิ้ว จากการออกแบบอย่างไม่ต้องสงสัย: หากปริมาณแสงที่จับได้มากกว่า 1 นิ้ว (รวมถึงการเรนเดอร์พื้นหลังเบลอ ฯลฯ) เซ็นเซอร์ขนาดใหญ่ก็ต้องเสียค่าใช้จ่าย ไม่เพียงแต่การเงินเท่านั้น แต่ยังรวมถึงพลังงานและพื้นที่ด้วย ยิ่งเซ็นเซอร์มีขนาดใหญ่ก็ยิ่งกินพื้นที่มากขึ้น ต้องใช้เลนส์ที่มีขนาดใหญ่และมีราคาแพงมากขึ้น เป็นต้น เรารู้สึกว่า Samsung เน้นการปฏิบัติในด้านนี้

เซ็นเซอร์ที่ไวกว่าและเร็วกว่ามาก

ดังที่เราได้กล่าวไว้ข้างต้น การปรับปรุงหลักๆ ของเซ็นเซอร์นี้เมื่อเปรียบเทียบกับการทำซ้ำครั้งก่อนที่ 200 Mpix จะพบได้ในส่วนลึกของโครงสร้างอิเล็กทรอนิกส์ ประการแรกคือการบูรณาการภายในโฟโตไดโอดแต่ละอัน ไม่ใช่หนึ่งเดียว แต่เป็น "ประตูถ่ายโอน" สองอัน ที่ประตูโอน(จากชื่อในภาษาอังกฤษและในวรรณกรรมทางวิทยาศาสตร์) มีหน้าที่ในการดูดซับอิเล็กตรอน – โฟตอนของแสงไปกระตุ้นพื้นผิวไวแสงของไดโอดซึ่งตัวมันเองจะสร้างสัญญาณไฟฟ้าที่ประตูโอนจะวัด ความกังวลที่ว่าสิ่งเหล่านี้ประตูโอนมีขีดจำกัดในการดูดซึม สัญญาณบางส่วนจึงหายไปเมื่ออิ่มตัว

เช่นเดียวกับผู้เล่นทุกคนในสนาม Samsung ก็ได้พัฒนาไปแล้วประตูโอนแนวตั้งในโฟโตไดโอดน้อยกว่าหนึ่งไมครอน ครั้งนี้ ชาวเกาหลีประสบความสำเร็จด้วยการติดตั้งไม่ใช่เพียงตัวเดียว แต่ติดตั้งสองสิ่งนี้ประตูโอน- ปรับปรุงปริมาณอิเล็กตรอนที่จับได้ 33% (ตามสัญญา) - และจำนวนโฟตอนที่วัดได้ หากองค์ประกอบนี้เป็นองค์ประกอบทางเทคนิคมาก ก็มีความสำคัญเช่นกัน โดยควรช่วยให้เซ็นเซอร์ HP2 จดจำสีได้ดีขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเวลากลางวันแสกๆ ซึ่งความอิ่มตัวของหลุมแสงโฟโตไดโอดนั้นรวดเร็วมาก

เมื่อพูดถึงความเร็ว HP2 ยังมีเทคโนโลยีการโฟกัสใหม่ที่เรียกว่าการตรวจจับเฟสสี่เฟสหรือการตรวจจับเฟสสี่เฟสที่นำมาใช้กับ HP3 (คุณสามารถทำได้อ่านบทสัมภาษณ์องค์กรกับวิศวกรผู้พัฒนาฟังก์ชันนี้เป็นภาษาอังกฤษที่นี่- โฟโตไดโอดที่จัดกลุ่มเป็นกลุ่มละ 4 × 4 ทำจากฟิลเตอร์สีเดียวกัน แต่จริงๆ แล้วประกอบด้วยไมโครเลนส์สี่ตัว โฟโตไดโอดสี่กลุ่มแต่ละกลุ่มถูกใช้เป็นหน่วยตรวจจับเฟส ช่วยให้เซ็นเซอร์ทั้งหมดมีส่วนร่วมในการโฟกัส ซึ่งจะเพิ่มความครอบคลุมของโฟกัสอัตโนมัติเป็น 100% ของพื้นผิวเซ็นเซอร์ ช่วยเพิ่มความเร็วและความแม่นยำในการรับวัตถุ

แต่ยังมีการปรับปรุงความเร็วในการอ่านข้อมูลเซ็นเซอร์ด้วย ซึ่งเป็นอัตราการบันทึกวิดีโอที่ได้รับ ในขณะที่ HP1 และ HP3 ถูกจำกัดไว้ที่ 7.5 เฟรมต่อวินาทีสำหรับคำจำกัดความ (ใหญ่มาก!) ที่ 200 Mpix แต่ HP2 จะเพิ่มความเร็วเป็นสองเท่าเป็น 15 fps ความคืบหน้าซึ่งในทางกลไกจะเป็นประโยชน์ต่อคำจำกัดความที่ต่ำกว่า: 50 Mpix เปลี่ยนจาก 22 fps เป็น 30 fps, 12.5 Mpix จาก 60 fps เป็น 120 fps ดังนั้นเทอร์มินัลที่ติดตั้งเซ็นเซอร์นี้ควรได้รับประโยชน์จากโหมดวิดีโอที่มีจำนวนเฟรมต่อวินาทีมากกว่ารุ่นก่อนหน้า

HDR ที่รวมอยู่ในเซ็นเซอร์ในภาพเดียว

การปรับปรุงช่วงไดนามิกเป็นหนึ่งในจุดแข็งของเซนเซอร์นี้ เพื่อให้เข้าใจอย่างถ่องแท้ เรามาเน้นที่ความต้องการ HDR ในเซ็นเซอร์ของสมาร์ทโฟนกันดีกว่า มีขนาดเล็กกว่าเซ็นเซอร์กล้อง "ปกติ" มาก และด้วยเลนส์คุณภาพต่ำมาก เซ็นเซอร์ของสมาร์ทโฟนจึงประสบปัญหาในการดูรายละเอียดที่เพียงพอทั้งในสภาวะแสงสูงและต่ำ เพื่อเอาชนะสิ่งนี้ วิศวกรได้พัฒนาโซลูชันที่รวบรวมรูปภาพ โดยพื้นฐานแล้ว ภาพหลายภาพที่มีค่าแสงและความไวต่างกันจะถูกบันทึกในช่วงเวลาที่สั้นมาก จากนั้นอัลกอริธึมและโปรเซสเซอร์จะทำงานเพื่อประกอบภาพให้เป็นภาพเดียว ซึ่งมีทั้งความโล่ง ชัดเจนเพียงพอ และมีสีสันที่ดี

คุณรู้ขีดจำกัด: ความเข้มของคอนทัวร์ที่เกินจริงซึ่งเกิดจากการประมวลผลแบบดิจิทัล และเหนือสิ่งอื่นใด บางครั้งภาพก็มีสิ่งแปลกปลอมหรือภาพเบลอที่ดูเหนือธรรมชาติเนื่องจากช่องว่างระหว่างเวลาระหว่างภาพทั้งหมด นี่คือจุดที่ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ของเซ็นเซอร์ Samsung HP2 เข้ามามีบทบาท โฟโตไดโอดทั้งหมดมีอัตราขยายสองเท่า กล่าวคือสามารถใช้ค่าการแปลงสัญญาณสองค่าพร้อมกันได้ ในการถ่ายภาพครั้งเดียว ให้รายละเอียดทั้งในไฮไลท์ (เกนต่ำจึงมีความไวต่ำ) และในสภาพแสงน้อย (เกนสูงจึงมีความไวสูง) คำสัญญาคือการเรนเดอร์ที่เป็นธรรมชาติมากขึ้น โดยที่ภาพสุดท้ายปราศจากปรสิตที่เป็นไปได้ โปรดทราบว่าระบบนี้ใช้ไม่ได้กับคำจำกัดความดั้งเดิม แต่จะสูงถึง 50 Mpix (สูงสุด 12.5 Mpix ในรุ่นก่อนหน้า)

ความหนาแน่นกำลังเพิ่มขึ้น Samsung กำลังทำคะแนน

ตามที่เราบอกคุณในข่าวที่เกี่ยวข้องกับ "การแปลง" ของ Apple เป็นเซ็นเซอร์ 48 Mpix โลกของสมาร์ทโฟนตอนนี้ส่วนใหญ่ชอบเซ็นเซอร์ที่มีความหนาแน่นของพิกเซลมากกว่าเซ็นเซอร์ที่มีโฟโตไดโอดขนาดใหญ่มาก ส่วนหนึ่งของการแปลงนี้จะมอบให้กับการปรับปรุงเซมิคอนดักเตอร์ โรงหล่อเช่น Sony, Samsung เป็นต้น สามารถแยกโฟโตไดโอดออกจากกันได้เป็นอย่างดี ในอดีต โฟตอนสามารถผ่านจากบ่อแสงหนึ่งไปยังอีกบ่อหนึ่งได้อย่างง่ายดาย

อ่านเพิ่มเติม:การทดสอบภาพถ่ายของ iPhone 14 Pro: Apple แปลงเป็นเซ็นเซอร์ขนาดใหญ่ แต่ไม่ผ่านการทดสอบการซูม(ต.ค. 2565)

แต่การพัฒนาทางเทคนิคนี้ยังต้องให้เครดิตกับการเพิ่มพลังการประมวลผลของชิปด้วย นอกเหนือจากขนาดที่ใหญ่ขึ้นของ “ไปป์” (เรากำลังพูดถึงไปป์ไลน์) เช่นเดียวกับประสิทธิภาพดิบของ ISP เรายังพูดถึงพลังของอัลกอริธึมที่นี่ด้วย (และด้วย GPU และ NPU) เพื่อ จัดการกับข้อบกพร่องของภาพ และปรับปรุงให้ดีขึ้น ในอดีต เซ็นเซอร์ที่มีการผลิตหนาแน่นเกินไป ในทางกลับกัน ข้อบกพร่องในภาพ (สัญญาณรบกวนดิจิทัล สิ่งประดิษฐ์ที่มีสี ฯลฯ) ที่ไม่มีทั้งกำลังดิบ (เกิน) หรือคุณภาพของอัลกอริธึม (ไม่มีประสิทธิภาพเพียงพอ หรือ รวดเร็วเพียงพอ) ไม่สามารถแก้ไขให้เป็นที่พอใจได้ สัตว์ประหลาดซิลิคอนที่เป็น Snapdragon 8 Gen1/2 รุ่นล่าสุด และ A15/A16 Bionic อื่นๆ

เราต้องให้เครดิต Samsung ด้วยว่าได้คะแนน เซ็นเซอร์โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่มีความหนาแน่นที่สุดนั้นถูกใช้ในเทอร์มินัลหลายแห่งและแม้แต่แฟล็กชิป หาก Sony ยังคงเป็นผู้เชี่ยวชาญอย่างไม่มีปัญหาในหลายด้าน (คุณภาพของการแปลงแอนะล็อกเป็นดิจิทัล ความเร็วในการอ่าน ฯลฯ) Samsung อาจมีความหนาแน่นของโฟโตไดโอดที่สูงมาก ขอขอบคุณสำหรับรากฐานของเทคโนโลยี ISOCELL ซึ่งประกอบด้วยการแยก "พิกเซล" แต่ละอันอย่างสมบูรณ์แบบ ฉนวนที่ไม่เพียงแต่ป้องกันการรั่วไหลของอิเล็กตรอนเท่านั้น แต่ยังมีคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมที่ทำให้ Samsung สามารถผลักดันความหนาแน่นของโฟโตไดโอดได้ไกลกว่าตัวอื่นๆ

ขณะนี้ยังคงต้องได้รับการตรวจสอบภาคสนาม กล่าวคือภายในเทอร์มินัลว่าคำสัญญาของ Samsung จะสามารถวัดปริมาณได้ในชีวิตจริงเท่ากับคำสัญญาของวิศวกรหรือไม่ และดูว่าโซนี่จะตอบรับอย่างไร ซึ่งยังคงเป็นราชาแห่งเซ็นเซอร์ภาพมาจนถึงทุกวันนี้ คำตอบแรกจะอยู่ในการทดสอบภาพถ่ายของ Galaxy S23 ในอนาคตหรือไม่

🔴 เพื่อไม่ให้พลาดข่าวสารจาก 01net ติดตามเราได้ที่Google ข่าวสารetวอทส์แอพพ์-

แหล่งที่มา : ซัมซุง