Меньше шумов с новыми CMOS-сенсорами

    На Mobile World Congress 2011, который стартует в Барселоне в понедельник и продлится до 17 февраля, Samsung продемонстрирует два новых CMOS-сенсора (S5K3L1 и S5K3H2), которые ориентированы на применение в смартфонах.

    image

    Не смотря на распространенное (и вполне справедливое) убеждение «камера в телефоне баловство, фотоаппарат она не заменит», часто случаются ситуации, когда под рукой ничего лучшего, чем камера в телефоне не оказывается. И тут в качестве софтверного фильтра, улучшающего качество фотографии, часто применяется фраза «Сорри за качество, снимал телефоном». Samsung очень любит своих покупателей и совсем не хочет, чтобы они лишний раз извинялись за собственную технику. Поэтому наши инженеры не устают предлагать новые решения, которые позволят гордиться снимками, а не извиняться за них.


    У модели S5K3L1 — 1/3,2-дюймовый 12-мегапиксельный сенсор. Она изготовлена с применением технологии задней подсветки BSI (Back Side Illuminated), что позволяет снимать с минимальными шумами при невысокой освещенности.

    image

    Разница между обычным сенсором (с передней подсветкой) и новым сенсором с технологией задней подсветки BSI состоит в том, что устройство BSI упрощает попадание света на фотодиоды сенсор. В обычном CMOS-сенсоре свет вынужден проходить по металлической проводке и элементам схемы, прежде чем он попадет на фотодиоды (т. н. «светополучающая поверхность» — light-receiving surface на схеме). В сенсоре же с задней подсветкой проводка спрятана за светополучающую поверхность, за счет чего сенсор становится более светочувствительным.

    Также новинка оснащена опциональным фильтр RGB-white, который позволяет получить более яркие снимки (на 30% по сравнению с традиционными RGB-фильтрами). Некоторые дополнительные функции призванны устранить искажения на снимках.

    Кроме фото сенсор способен снимать видео: в разрешении Full HD 1080p с частотой 60 кадров в секунду, в разрешении HD 720p — со скоростью 90 кадров в секунду, в разрешении VGA — 120 кадров в секунду.

    CMOS-сенсор S5K3H2 также выполнен в форм-факторе 1/3,2 дюйма на базе технологии обратной подсветки, но его разрешение составляет 8 мегапикселей. Кстати, технология BSI отличается низким уровнем энергопотребления, так, сенсор S5K3H2 способен работать при напряжении всего 1,2 В — это позволяет продлить срок работы мобильного устройства.

    Этот сенсор также способен осуществлять запись видео: в разрешении Full HD 1080p с частотой 30 кадров в секунду, в разрешении HD 720p — со скоростью 60 кадров в секунду, в разрешении VGA — 120 кадров в секунду. Поддерживается и возможность осуществления серийной съемки фотографий со скоростью до 15 кадров в секунду.

    Обе модели сенсоров доступны для применения с модулями камер размера 8,5x8,5х6,0 мм с автофокусом. Таким образом, инженеры могут использовать ее в тонких мобильных устройствах.

    Они уже доступны в виде отдельных образцов, а начало их массового производства состоится в третьем квартале этого года.
    Samsung
    Company

    Comments 55

      +4
      Ничего не понял. Куча catch phrases с ничего не говорящими названиями, утверждение о минимальном уровне шумов…

      Вот беру я какой-нибудь древний K10D. Ставлю на нём 800ISO. Снимаю. Вроде, неплохо. Шум есть, зато трекинга (полосатости в шуме) нет. На 1600 уже хуже.

      Штатно можно снимать до 400 ISO не испытывая никаких затруднений, более того, ставить 100 не есть быть совсем хорошо, из-за переполнения, так что лучше снимать в районе 125-160.

      Беру я мыльницу того же пентакса. 200 исо — уже шум, 400 — трекинг.

      Беру я самсунг, и…

      Где равки на 800 ISO в полумраке? Как я могу оценить обещание «стало лучше»?
        +2
        В айфоне 4 и в HTC evo 4g стоят камеры с технологией задней засветки. Всё равно плохо в темноте снимают (айфон точно, эво не пользовался).
          +2
          Таки да, без контрольных снимков опираясь только на такой вот текст сложно понять чего же лучше-то.
            +1
            Динамический диапазон сенсора напрямую зависит от его размера. Бесполезно сравнивать K10D (матрица размера APS) и мыльницы-телефоны (1/2.5 — площадь в 15 раз меньше, 1/3.2 — в 24 раза меньше). Какие-то технологические достижения можно оценить только в сравнении с матрицами того же формата.
            Воткнуть матрицу размера APS в телефон невозможно физически. В мыльницу среднего размера — возможно, но дорого.
            +1
            Вот бы видео с плохой освещенностью посмотреть.
              +2
              Как я понял, эта же технология (только под именем Exmor R) присутствует в новом Sony Ericsson Xperia Arc — незнай, фотки как фотки. Все равно всем телефонам-коммуникаторам по качеству фото далеко даже до самых простых мыльниц.
                +7
                Непонятно, кто у кого стырил )

                  0
                  Картинку взяли из Гугла ;-)
                  • UFO just landed and posted this here
                      +1
                      Ну тогда непонятно, в чем новость — просто так рассказать о технологии? Тут тогда без примеров изображений действительно не обойтись.
                        +1
                        Скорее наоборот, по крайней мере в видеокамерах самсунга стоят сенсоры сони.
                        И это на самом деле правильно, технологии производства сенсоров это отдельная песня, и у сони она хорошо получается.
                          0
                          Это соневская разработка от начала до конца. Самсунг просто скопировал
                        +1
                        Она много где есть. Даже в мыльницах типа Canon SD4500.
                        +13
                        Вот вы, как человек, работающий в Самсунге, объясните, пожалуйста, ЗАЧЕМ в матрицу, размером 1/3,2 пихать 12 мегапикселей? Какое количество покупателей печатают плакаты, снятые на телефон? А уменьшение количества пикселей снизило бы и количество шумов, что было бы на пользу абсолютно каждого клиента.
                        Собственно, Canon EOS 1D Mark III стоит 170к рублей без объектива и имеет 10 мегапикселей. Лохи.
                          +12
                          Потому что покупают не качестно, а мегапиксели. Расскажите ещё про глянцевые экраны в ноутбуках.
                            +3
                            когда-то так говорили про мегагерцы, надеюсь что производители фото тоже начнут делать что-то хорошее ;)
                              0
                              уже нет, в мыльницах гонка пикселей закончилась вот-вот, в зеркалках давно уж
                                0
                                а что насчет недавно вышедшкй Canon 550D с 18мп?
                                  0
                                  То же, что и насчёт Canon 7D — снимает отлично как фото, так и видео.
                              0
                              Это фича не для пользователей, это для маркетологов.
                                0
                                Все равно в телефоне не будет качественной оптики, зачем ставить дорогую матрицу? Ведь дело не только в мегапикселях, сделав просто матрицу меньшего разрешения, существенного улучшения качества на нет не получим.
                                А раз так, то о качестве съемки в телефоне можно просто забыть. Потому и пихают мегапиксели чтобы хоть как-то выделяться. Глупость, конечно, редкая, но надо ж как-то оправдывать название «камерофон» и чем-то отличаться от предыдущего поколения в плане съемки.
                                  0
                                  Увеличивая количество МП с той же скоростью уменьшаем цветовой шум.
                                  +1
                                  Вы не представляете, сколько человек до сих пор хвастаются «У меня в телефоне/фотоаппарате X мегапикселей», и первый вопрос, задаваемый владельцу другого фотоаппарата: «Сколько в нем мегапикселей?» Даже среди занятых в IT таких много.
                                    0
                                    Думаю у многих была ситуация, когда снимаешь что-нибудь с зеркалкой, а к тебе подходит дядя и спрашивает — «А сколько у тебя мегапикселей?», «10», «Ха, а на моей проф мыльнице 14!».
                                      0
                                      Никто ж ДД не меряет, а если и меряют, то все по разному.
                                      Так что в будущем этот вопрос изменится на «какой у тебя ДД?».
                                    0
                                    Не работаю в Самсунге, но догадываюсь почему пихают так много.
                                    Да, маркетинговые дела это важная часть, но уже много где внимание на этом не заостряют (на японских Canon IXY вообще нет надписей про количество МП), но дело не в этом.
                                    Из-за баеровского фильтра получается цветовой шум, который намного неприятнее яркостного, а увеличив в несколько раз количество точек можно сделать уменьшенную картинку намного лучше. То самое HD и FullHD видео на мелкой матрице с очень низким уровнем шумов, или даже вообще без них, и это при ужасающих фотографиях.
                                    Просто у меня под рукой пример: IXY 30s — у него очень приятное видео, и весьма сомнительные картинки. 10 МП уменьшаются до 0.9 МП для HD видео и все становится просто запупительно.
                                    +1
                                    В обычном CMOS-сенсоре свет вынужден проходить по металлической проводке и элементам схемы <...>


                                    Свет, извините, по чему проходит? Может, все-таки сквозь металлизацию и полупроводниковые структуры, а не по ним?
                                      +2
                                      А почему раньше так не делали? Были какие-то технические трудности?
                                        +1
                                        они не до конца срубили бабки с прошлой технологии =)
                                          0
                                          Да, грубо говоря, фишка обычных CMOS матриц, что для их производства не требовался какой-то специальный тех процесс, просто можно было приобрести дополнительное оборудование.
                                          А вот для BSI во всём их многообразии нужно уже репу чесать и в НИОКР вкладываться, хотя может быть сейчас кто-то уже предложил готовое решение которое можно просто купить.
                                          Но надо заметить, что «оптическая» часть сенсора, это своего рода произведение искусства, и у фирм разрабатывавших эту тему ещё для CCD, тут гораздо больший потенциал чем у новичков.
                                            +1
                                            Готовое решение для смартфонов уже год как предлагает OmniVision:
                                            www.youtube.com/watch?v=fyg1DCVLqzg
                                            В iPhone 4, например, их BSI-сенсор стоит. Более того, летом они анонсировали следующее поколение:

                                            Так что Samsung здесь в роли догоняющего.
                                            Что касается Sony, они производят сенсоры с задней подсветкой для камер и цифровиков с 2009, однако до мобильных устройств их руки добрались относительно недавно, анонс был в октябре 2010.
                                          –1
                                          А мне жалко, что сейчас во все смартфоны пхают камеры. Они от этого дороже, но для меня не лучше.
                                            +2
                                            по-моему им камеры обходятся меньше 10 баксов точно…
                                              +1
                                              Им-то да, а для нас цена намного меняется, если в телефоне камера лучше. Потому что много народу, которым это нравится.
                                              +5
                                              Это раньше они были не нужные, ибо качество было буквально никакое, а сейчас по сути неотъемлемая часть устройства, как для видеозвонков, так и для разного рода приложений вроде распознавания qr-кодов или дополненной реальности. Да и для подавляющего количества людей такого качества фотографии вполне приемлемы, не все же увлекаются настоящей фотографией и переживают когда «горизонт завален». Поэтому это еще и самая настоящая экономия в глобальном плане, не нужно покупать как раньше отдельно фотоаппарат, отдельно видеокамеру…
                                                –2
                                                Я же и написал: для меня, не для всех. Видеоконференции я не перевариваю, qr мне на… не упали, дополненная реальность сейчас в состоянии более, чем никаком. И нормальный фотик у меня с собой почти всегда. А доплачивать за это говнецо лишних 3-5k приходится.
                                                  +2
                                                  >за это говнецо лишних 3-5k приходится.
                                                  тут вы уже загоняетесь…
                                                    0
                                                    Стоимость обоих камер в iPhone4 11.75$. Интерполировав до конечной стоимости устройства получим примерно 35$.

                                                    Так вот придя в магазин и увидев iPhone4 за 600$ и iPhone4 без камер за 565$. За исключением ярых ненавистников фото с телейона, большинство купит модель с камерой, чтобы было (сфоткать объявления и т д). Да я думаю ты бы и сам бы купил модель с камерой.
                                                      0
                                                      а учитывая мизерное количество людей, которые выберут телефон без камеры, и разницу в стоимости производства обычного айфона и этой мелкосерийной версии, то телефон без камеры будет стоить в полтора раза дороже.
                                                        0
                                                        на самом деле стоимость камеры меньше доллара, а конечная цена для потребителя это цена камеры плюс всякие расходы типа транспортировки, оплаты труда рабочим и тд, ну и плюс очень большая наценка, чтобы продажи телефона приносили выгоду.
                                                          0
                                                          стоимости камер я брал из оценок стоимости компонентов для iPhone4. Если я правильно понял это те цены за которые Apple платит поставшикам www.ixbt.com/short/images/2010/Jun/2010-06-28_iPhone4.JPG
                                                            0
                                                            ну да, я вообще имел ввиду себестоимость такой камеры
                                                  +1
                                                  У вас не хватает самого главного в обзоре — фотографии со «старым» чипом и с новым. Это мы можем оценить на глаз в прямом смысле слова, а не фразу «на 30% лучше».

                                                  И вопрос ещё один: можно ли чипы на этой технологии встраивать в зеркалки, например? Будут ли они лучше в темноте снимать? (т.е. светлее на меньшей выдержке)
                                                    –1
                                                    Увы, в зеркалках используется другая матрица в основном, а именно ПЗС, у неё цветопередача лучше но есть определенные недостатки, например кмос потребляют меньше энергии и быстродейственны, потому что в кмосе сигнал оцифровывается сразу же в отличии от пзс, где сначала вся инфа представлена в виде зарядовых пакетов
                                                      0
                                                      В зеркалках используется в основном CMOS, а не CCD
                                                    –1
                                                    Вот эта «задняя подсветка» на практике дает довольно противный шум. Да, картинка в целом светлее, но из-за байеровского фильтра свет попадает на датчики, которые стоят под фильтром другого цвета. Конечно не знаю деталей, но мне такие фотографии не нравятся. А видео можно сделать приличное: додавить довольно светлую картинку с 10-12 МП до 1.5 или 2-х необходимых для видеокадра, можно довольно хорошо.
                                                      0
                                                      Все преимущества от 12 мегапикселей нивелируются отсутствием нормальной оптики. Поначалу меня удивляло, почему старенький 3-х мегапиксельный фотоаппарат делает снимки на порядок лучше чем, 6-мегапиксельные телефоны. Посему вопрос — имеет ли смысл биться над усовершенствованием CMOS-сенсоров? Не лучше ли озаботиться усовершенствованием телефонной оптики?

                                                      Ещё интересно, почему производители телефонов не посмотрят в сторону использования гироскопов?
                                                      Телефоном фотографируют преимущественно с рук, а значит дрожание неизбежно. Имхо, гироскопом можно несколько исправить ситуацию.
                                                        0
                                                        Оптикой занимаются одни люди, матрицами другие.
                                                          0
                                                          И тем, кто занимается оптикой, в общем-то некуда деваться. За последние 50 лет линзы разве что приобрели более качественное просветление.
                                                            0
                                                            Ик… Мягко говоря не правы
                                                              0
                                                              Например?
                                                                0
                                                                Зумы — новый класс объективов которого практически не было 50 лет назад. Телефиксы, которых не было. Старые объективы были пересчитаны под цвет, а это далеко не просто изменение просветления. И т.д. и т.п.
                                                                Достаточно просто сравнить разрешающую способность старых объективов и многих современных, чтобы увидеть существенную разницу
                                                                  0
                                                                  Ну и конечно моторчики автофокуса в объективах. Но это всё изменение конструкции объективов в зависимости от потребностей рынка и новых форматов светочувствительного сенсора. А разрешение — нормальное там разрешение. Лейкой 50мм 60-х годов я как-то пользовался, неплохой объектив.
                                                        0
                                                        ну как сказать, кмос, да и пзс, необходимо совершенствовать светочувствительность, например у человеческого глаза она на несколько порядков выше чем у электроники.
                                                          0
                                                          «И звените за снимок снимал калькулятором»

                                                          Only users with full accounts can post comments. Log in, please.