(2) 이미지 센서의 고화소 추세
"이미지센서와 소재기술" 포스팅 시리즈
CMOS 이미지센서, 고화질/고화소의 길
앞선 포스팅에서 CIS (CMOS Image Sensor)는 저전력 구동이 가능하고, 집적도를 높일 수 있다고 말씀을 드렸는데요. 핸드폰을 포함한 모바일 기기에서 요구되는 특성에 부합하기 때문에, 2000년대 중반부터 급물살을 타고 고속 성장한 기술 분야입니다.
배터리 사용시간이 중요한 마케팅 요소로 작용하는 모바일 기기에서는 저전력은 이미지센서 뿐만 아니라, AP (Application Processor), 메모리 반도체 등 모든 부품에 해당되는 요구 특성입니다.
또한, 소비전력과 비례관계에 있는 발열 또한 사용자 경험 측면에서 매우 중요하기 때문에 Chip Maker는 어제도, 오늘도, 내일도 소비전력을 줄이는 데 집중하고 있습니다.
집적도 또한 모바일 기기에서 매우 중요합니다. 스마트폰은 더욱 얇아지는 방향으로, 그리고 펀치홀(카메라구멍)과 카툭튀 역시 최소한의 스케일로 가져가려는 기술 Trend 에서, 한정된 공간에서 최대한의 화소를 가지기 위해서는 집적도 또한 분명한 핵심요소 입니다. 게다가, 집적도를 쉽게 올릴 수 있다는 말은 동일 집적도를 기준으로 Low Cost 제조가 가능하다는 말이 됩니다.
특히, 유투브를 포함한 각종 SNS를 통한 사진/동영상 공유가 활발하고, 디스플레이 기술의 발전으로 4k, 8k 급의 TV, 모니터가 상용화된 상황에서, 사용자들은 모바일 기기로도 4k, 8k 급의 영상 촬영을 원하고 있습니다. 허용되어 있는 너무나 작은 면적 내에서, 고객을 만족시킬 수 있는 고화질/고화소 이미지센서를 만들기 위해서 CIS는 선택이 아니라 필수 기술인 것입니다.
고화소의 시대
아이폰14프로, 48Mp 메인카메라 탑재 <자료제공 : soyacincau.com>이미지센서를 이야기하면서 빼놓을 수 없는 것이 바로 화소(Pixel) 입니다. 화소는 색이 구분되는 최소의 단위 입니다.
최근 출시된 아이폰 14 Pro 모델의 메인 카메라는 4800만 화소(48MP)라고 합니다. 즉, 픽셀이라는 구조가 새끼 손톱만한 반도체칩 안에서 4800만개 반복되어 있다는 것입니다.
현재 프리미엄 TV에서 체험할 수 있는 8K 해상도가 픽셀 수로 따지면 3300만 화소(7680*4320)에 해당한다고 하니, 이 조그만 휴대폰으로 4800만 화소를 촬영할 수 있다는 것은 정말 대단한 일이라고 볼 수 있죠.
게다가 지난 6월 발표된, 삼성전자의 아이소셀 HP3은 무려 2억 화소에 이릅니다. 그리고 갤럭시 23 Ultra 모델에 탑재가 되었죠.
다음 포스팅에서는, 이미지센서의 고화소 추세를 막아서고 있는 기술 장벽인 SNR에 대해 계속해서 이야기해보겠습니다.
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