갤럭시S23 울트라에 탑재 예정인 2억 화소 이미지센서 삼성 아이소셀 HP2

삼성전자 브랜드 파워가 계속 하락하고 있습니다. 혁신 기업으로 한 때 잘 나갔던 삼성전자이지만 점점 새로운 시장 개척도 못하고 혁신 제품도 잘 보이지 않습니다. 갤럭시 S 스마트폰 인기는 예전만 못하고요. 현재 삼성전자의 위치는 TV 제조회사와 메모리 제조회사로 전락하는 느낌입니다. 

미래먹거리로 파운드리 사업에 큰 투자를 하고 있고 앞으로 성과가 더 크고 많이 나오겠지만 지금 당장 큰돈 수익을 내지 못하고 있습니다. 그럼에도 삼성전자가 점점 브랜드 파워가 떨어지고 충성도가 떨어진다면 소니처럼 부품 소자 산업을 주력 산업으로 삼는 것이 낫습니다. 

2022년  이미지센서 시장점유율입니다. 소니가 1위인 39.1%이고 2위가 삼성전자로 24.9%입니다. 소니는 미러리스, DSLR 같은 대형 카메라용 이미지센서를 만들지만 삼성전자는 만들지 않습니다. 그럼에도 24.9%로 2위라는 점은 큰 의미입니다. 삼성전자는 스마트폰용 이미지센서와 자동차, 산업용 이미지센서를 주로 만드는데 이 소형 이미지센서 산업이 매년 크게 성장하면서 삼성전자의 주력 부품 산업으로 성장하고 있습니다. 

특히 자동차용 이미지센서 산업은 전체 이미지센서 시장의 8.6%인데 성장속도가 증가하고 있습니다. 
자동차용 이미지센서는 ADAS와 ADS 등의 주행 보조 기술의 핵심 장비이기도 합니다. 

2억 화소 이미지센서 삼성 아이소셀 HP2 발표

삼성전자는 최근 새로운 스마트폰용 이미지센서인 아이소셀 HP2를 발표했습니다. 2021년 9월에 아이소셀 HP1을 선보였는데 1년 4개월 만에 후속 이미지센서인 아이소셀 HP2를 선보였네요. 화소수는 전작과 동일한 2억 화소입니다. 
그런데 2022년에 아이소셀 HP3를 선보였는데 후속작 이름이라고 하기엔 숫자가 묘하죠. HP1, HP3, HP2 모두 2억화소라는 점은 동일하지만 밀집도는 조금씩 다릅니다. 

먼저 아이소셀 HP1은 0.64μm이고 아이소셀 HP3는 0.56μm이고 아이소셀 HP3는 0.6μm입니다. 이미지센서 크기가 조금씩 다릅니다. 참고로 아이소셀 HP3는 1/1.4인치이고 아이소셀 HP2는 1/1.3인치입니다. 이렇게 비슷하지만 크기가 살짝 다르네요. 아마도 삼성전자는 3개의 제품을 선보이고 스마트폰 제조사들이 필요로 하는 이미지센서를 골라서 사용할 수 있게 한 듯하네요. 

전체적인 기술은 비슷합니다. 아이소셀 HP2는 4~16개의 픽셀을 하나로 뭉쳐서 만드는 테트라셀이라는 픽셀 비닝 기술을 이용할 수 있는데 마케팅 기술명은 테스타2 픽셀이네요. 4~16개 픽셀을 뭉치는 이유는 실내, 야경 같은 빛이 적은 환경에서는 픽셀을 뭉쳐서 집광력을 늘려서 노이즈를 줄이기 위함입니다. 따라서 저조도 환경에서는 2억화소가 아닌 5천만 화소나 1250만 화소로 화소수가 줄어듭니다. 

8K 동영상 촬영시에는 5천만 화소 픽셀모드로 전환됩니다. 또한 8K 동영상은 8K 30fps를 지원합니다. 

HP2 이미지센서는 삼성의 새로운 D-VTG(Dual Vertical Transfer Gate)라는 기술을 이용해서 빛바랜 사진을 줄일 수 있습니다. 이게 뭔 기술이냐. 우리가 사진을 찍으면 빛이 강한 부분 예를 들어 태양이나 강한 조명 주변은 하이라이트가 발생해서 화이트홀이 발생합니다. 화이트홀이 발생한 사진은 후보정에서 살릴 수가 없습니다. 왜냐하면 화이트홀이 발생한 사진은 그 화이트홀에 아무런 색정보가 없어서 복원이 불가능합니다. 그러나 D-VTG 기술은 이 화이트홀을 줄여줍니다. 약 33% 이상 향상되었다고 하네요.  

자동초점은 이미지센서 픽셀을 이용한 위상차 AF 방식의 슈퍼 QPD로 한 단계 더 좋아진 AF를 제공합니다. 2억 화소 픽셀 모두가 AF 센서로 사용할 수 있습니다. 여기에 4개의 픽셀을 그룹화해서 보다 빠르고 정확한 AF를 제공할 수 있는데 수평 및 수직 패턴 변화를 모두 인식이 가능합니다. 저조도 환경에서도 빠른 AF를 제공한다고 하네요. 

요즘 이미지센서의 필요 능력 중 하나인 HDR 성능을 더욱 향상시킨 DSG 기능을 이용해서 HDR 사진모드에서는 5천만 화소 사진을 촬영할 수 있으며 다양한 ISO 값으로 촬영한 사진을 쉽게 합칠 수 있는 HDR 기술인 Smart-ISO Pro를 이용해서 HDR 동영상모드에서 60fps 및 1250만 화소 사진과 4K 촬영도 가능합니다. 이 HDR은 기존에는 AP의 힘을 빌려야 했는데 아이소셀 HP2는 이미지센서 자체에서 처리 가능하다고 하네요. 이 아이소셀 HP2는 삼성전자 갤럭시 S23 울트라에 탑재될 가능성이 높습니다. 

삼성전자의 이미지센서 기술력은 꽤 좋습니다. 그럼에도 소니가 좀 더 기술력이 좋고 그래서 중국폰이나 안드로이드폰에서 소니 이미지센서를 많이 사용합니다. 다만 삼성전자는 고화소 이미지센서를 잘 만듭니다. 문제는 애플이 삼성전자와 경쟁 관계라서 AP 제조도 이미지센서도 절대로 삼성전자 이미지센서를 사용하지 않는다는 겁니다. 따라서 시장 점유율을 빠르게 올리려면 애플 아이폰에 들어가야 하는데 삼성전자가 이미지센서 사업부나 파운드리 사업부를 삼성전자로 묶고 있어서 이게 쉽지 않네요.

삼성전자는 사업부를 좀 쪼개서 운영하는 게 좋을 듯 한데 가전, 메모리, 이미지센서, 스마트폰 모두 끌고 가네요.