Samsung e la nuova generazione di sensori per fotocamere con otturatore globale

  • Samsung sta preparando un sensore ibrido da 12 MP che emula un otturatore globale mantenendo al contempo una base a otturatore rotante.
  • La chiave sta nei pixel da 1,5 µm in una matrice 2×2 con un convertitore analogico-digitale integrato condiviso.
  • Il sistema riduce significativamente l'effetto gelatina e la sfocatura da movimento nelle foto e nei video.
  • Si prevede che debutterà nelle fotocamere secondarie dei futuri modelli di fascia alta Galaxy S, con un impatto diretto in Europa.

Sensore della fotocamera con otturatore globale per smartphone

La corsa per migliorare il fotografia mobile Le cose si sono fatte particolarmente interessanti. Samsung sta ultimando un nuovo sensore di immagine per smartphone che mira a portare sui telefoni qualcosa di molto simile a una [non chiaro - forse "fotocamera digitale" o "fotocamera digitale"]. otturatore globale, una tecnologia che fino ad oggi è stata riservata quasi esclusivamente alle telecamere professionali e agli usi industriali.

Secondo varie fughe di notizie e segnalazioni provenienti dalla Corea del Sud, la società starebbe lavorando a un sensore ibrido in grado di combinare l'efficienza dei sensori a tapparella con molti dei vantaggi pratici di un vero otturatore globale, riducendo drasticamente le distorsioni tipiche quando c'è movimento veloce nella scena.

Quale problema si propone di risolvere l'otturatore globale di un telefono cellulare?

Nella maggior parte degli smartphone attuali, compresi i modelli di fascia alta venduti in Spagna e resto d'EuropaIl sensore funziona con un otturatore elettronico. Ciò significa che la telecamera Leggi l'immagine riga per riga., dall'alto verso il basso (o viceversa), in un intervallo di tempo molto piccolo, ma non istantaneo.

Questo ritardo minimo tra la prima e l'ultima riga significa che quando qualcosa si muove velocemente, come un'auto che passa, un giocatore di football che corre o un bambino che corre nel parco, Ogni riga di pixel cattura un istante leggermente diversoIl risultato è il famoso "effetto gelatina": oggetti inclinati, linee rette che appaiono storte e un effetto mosso innaturale.

L'otturatore globale, d'altra parte, espone tutti i pixel contemporaneamenteLa scena viene "congelata" in un singolo istante, quindi le distorsioni geometriche scompaiono e il motion blur viene notevolmente ridotto. Il problema è che, catturando tutto in una volta, il volume di dati da gestire è enorme e richiede pixel più grandi e circuiti più complessi, che fino ad ora ne limitava l'uso a risoluzioni basse e sensori più ingombranti.

Per questo motivo, integrare un otturatore globale puro in un telefono cellulare sottile, con risoluzioni competitive e consumi energetici ragionevoli, è sempre stata una sfida. Samsung sta ora provando un approccio intermedio che mantiene una risoluzione utilizzabile su un telefono riducendo al minimo gli indesiderati effetti di otturatore rotante.

Architettura del sensore della fotocamera ibrida con otturatore globale

Il nuovo sensore ibrido di Samsung: rotante all'interno, globale all'esterno

Le fughe di notizie suggeriscono che Samsung ha sviluppato un Sensore da 12 megapixel con pixel da 1,5 micrometri disposti in blocchi 2x2La bellezza non risiede solo nelle dimensioni, ma anche nel modo in cui questi pixel sono organizzati e interpretati per comportarsi, dal punto di vista dell'utente, quasi come un otturatore globale.

In quella struttura, quattro pixel condividono lo stesso convertitore analogico-digitale (ADC)Normalmente, questo ADC si trova all'esterno dell'area del pixel ed è responsabile della trasformazione del segnale analogico catturato dal sensore in dati digitali elaborabili. In questo caso, tuttavia, è integrato direttamente a livello di pixel, all'interno di ciascun raggruppamento 2x2.

Questa integrazione consente al sensore di leggere i dati molto più velocemente senza che il chip cresca in modo sproporzionato. Ogni "pacchetto" 2x2 funziona internamente in modo sequenziale, come una piccola tapparella, ma l'insieme di tutti i blocchi è sincronizzato in modo che, in pratica, il sensore Si comporta in modo molto simile a un otturatore globale in scala full-frame.

Il risultato, secondo fonti aziendali e del settore, è una sorta di otturatore globale di livello praticoNon è perfetto da un punto di vista teorico, perché c'è ancora una piccola sequenza all'interno di ogni gruppo, ma le differenze temporali sono così piccole che, nell'uso reale, la distorsione diventa minima.

Per completare questo approccio ibrido, Samsung supporterà il nuovo hardware in algoritmi di correzione del movimentoche utilizzano informazioni sulla luminosità e variazioni di intensità tra i pixel per compensare le piccole discrepanze che si verificano ancora in quei blocchi 2×2.

Architettura pixel: 1,5 µm, blocchi 2×2 e ADC integrato

Il fulcro della proposta è l' nuova struttura pixel da 1,5 µmprogettato per mantenere un ragionevole equilibrio tra sensibilità alla luce, dimensioni fisiche del sensore e potenza di elaborazione. Raggruppando i pixel in strutture 2x2Samsung è riuscita a far sì che un singolo ADC gestisca quattro pixel, riducendo la complessità di progettazione rispetto a un convertitore per pixel.

Questo approccio rende più facile per il sensore rimanere compatibile con i tipici moduli della fotocamera di uno smartphone, senza aumentare eccessivamente lo spessore del dispositivo o le dimensioni del gruppo ottico. A differenza di un otturatore globale puro, che in genere richiede pixel significativamente più grandi, questo sistema sfrutta il design dell'otturatore rotante esistente e lo rafforza con componenti elettronici aggiuntivi.

Poiché il convertitore è incorporato nella matrice dei pixel stessa, i tempi di conversione del segnale analogico sono significativamente ridotti. Questo si traduce teoricamente in acquisizioni più veloci, meno ritardo dell'otturatore e un intervallo di tempo più breve in cui le linee dei sensori sono esposte in modo diverso.

I test interni dell'azienda avrebbero mostrato un riduzione significativa delle distorsioni del movimento rispetto ai sensori di rotolamento convenzionali, con cifre che secondo alcuni rapporti indicano circa il 30% in meno di artefatti nelle scene con movimenti rapidi.

Dettagli tecnici del sensore della fotocamera con otturatore globale

Correzione software: compensazione del flusso ottico e del movimento

Sebbene l'architettura ibrida di per sé riduca il problema, Samsung non si affida esclusivamente all'hardware. L'azienda integra il design del sensore con algoritmi di flusso ottico che analizzano come la luminosità e la posizione apparente dei pixel cambiano tra i fotogrammi o durante la lettura.

Quando il sistema rileva variazioni di luminosità che corrispondono a un movimento della telecamera o del soggetto, applica una correzione matematica per regolare leggermente la geometria dell'immagine e neutralizzare le distorsioni residue derivanti dal rotolamento interno di quei pacchetti 2×2.

In pratica, questa combinazione di hardware e software consente di ottenere immagini che si avvicinano molto a quelle che offrirebbe un otturatore globale tradizionale: linee rette più stabiliMeno inclinazione degli oggetti e video d'azione senza così tanto "effetto gelatina". Ciò è particolarmente rilevante in registrazioni sportive, concerti o rapide scene urbanedove il telefono è in continuo movimento.

Gli algoritmi saranno inoltre integrati, secondo quanto riportato, con le soluzioni di intelligenza artificiale della piattaforma GalaxyIn questo modo il sistema potrebbe decidere in tempo reale quando è opportuno attivare una modalità di lettura più vicina all'otturatore globale e quando è sufficiente il funzionamento standard per risparmiare energia.

Risoluzione e utilizzo previsto: 12 MP per le fotocamere secondarie

Un altro pezzo importante del puzzle è la risoluzione. Tutte le fughe di notizie concordano sul fatto che questo primo sensore con comportamento di otturatore globale rimarrà intorno al Megapixel 12Ciò non si adatta bene ai dati relativi ai sensori principali delle attuali navi ammiraglie, che in molti casi variano tra 50 e 200 MP.

Per questo motivo, tutto indica che il nuovo componente verrà inizialmente utilizzato in telecamere ausiliarie: obiettivi ultra-grandangolari o teleobiettivi, dove la necessità di congelare il movimento è particolarmente critica e la risoluzione da 12 MP è ancora molto utile per foto e video.

In questi ottici secondari, l'utente di solito guarda stabilità durante lo zoom, la cattura di sport, animali o scene di strada con molto dinamismo. Ridurre l'effetto gelatina e il ritardo può rappresentare un salto di qualità più evidente rispetto all'aggiunta di megapixel, che poi finiscono per essere compressi per i social media.

Nel caso specifico del mercato europeo, dove i telefoni Galaxy di fascia alta hanno una forte presenza e competono testa a testa con iPhone e Pixel, avere una fotocamera secondaria specializzata in cattura del movimento pulita Questo potrebbe diventare un argomento di vendita chiave nei confronti di altri produttori.

Possibile integrazione nella prossima serie Galaxy S

Sebbene non vi sia alcuna conferma ufficiale di modelli specifici, vari media coreani e leaker concordano sul fatto che Samsung prevede di introdurre questo sensore in futuro Galaxy S di fascia altaLe serie Galaxy S26 e S27 sono state indicate come candidate a introdurre questa tecnologia.

Documenti interni e rapporti trapelati menzionano che il sensore da 12 MP sarebbe orientato verso un teleobiettivo o obiettivo ultragrandangolare, accompagnato da un sensore principale ad altissima risoluzione che continuerebbe a utilizzare il tradizionale otturatore rotante, supportato da miglioramenti software.

È stato anche notato che Samsung intende presentare pubblicamente parte di questa architettura nel ISCC 2026, una delle più importanti conferenze internazionali nel campo dei circuiti a semiconduttore. Questa presentazione servirà come vetrina tecnica e come passo preliminare verso il lancio commerciale nei dispositivi di consumo.

In definitiva, l'azienda punta a rafforzare la propria posizione nel segmento premium, un mercato sempre più esigente in Europa, dove La qualità della fotocamera è uno dei fattori più decisivi nelle decisioni di acquisto. e dove rivali come Apple e Google stanno spingendo particolarmente nella fotografia computazionale.

Impatto sulla vita quotidiana: sport, video e scene familiari

Al di là dei dettagli ingegneristici, la domanda fondamentale è cosa questo significhi per l'utente medio. La risposta risiede in tre scenari chiave: fotografia d'azione, video e scene quotidiane con molto movimento.

In fotografia, il nuovo sensore dovrebbe consentire di ottenere immagini più nitide di soggetti in movimento senza ricorrere a tempi di esposizione eccessivamente brevi che impongono una sensibilità ISO elevata e generano più rumore. Questo può fare la differenza nelle foto di interni, stadi o concerti.

Nel video, la diminuzione dell'effetto gelatina si traduce in riprese più stabili durante la panoramica (La telecamera viene ruotata da un lato all'altro) o quando si filma da veicoli, biciclette o a piedi. Le linee verticali di edifici, lampioni o pali dovrebbero apparire meno distorte, un aspetto immediatamente evidente nelle riprese urbane.

Nella vita di tutti i giorni, questa tecnologia può aiutare a catturare meglio bambini che corrono, animali domestici, traffico o attività all'apertosituazioni in cui molti utenti notano che le foto risultano sfocate o con forme strane, anche utilizzando gli attuali telefoni cellulari di fascia alta.

Per il mercato europeo, che è molto affezionato condividere contenuti sui social media e sulle app di messaggisticaAvere un cellulare che gestisce meglio i movimenti senza dover ricorrere a modalità particolari o treppiedi può diventare un valore aggiunto che incide notevolmente sulla decisione d'acquisto.

Una mossa in un mercato altamente competitivo

Lo sviluppo di questo sensore con comportamento di otturatore globale non è avvenuto nel vuoto. Diversi rapporti indicano che Anche Apple sta studiando soluzioni simili. per i futuri iPhone e ha persino brevetti relativi all'integrazione di otturatori globali nei sensori CMOS di prossima generazione.

Parallelamente, si parla di collaborazioni tecniche tra i principali attori del settore, tra cui la stessa Samsung e altri fornitori di sensori, per esplorare architetture come piattaforme CMOS avanzate in grado di accogliere questo tipo di innovazioni. L'idea è di andare oltre i tradizionali aumenti di risoluzione e concentrare gli sforzi su gamma dinamica, motion capture ed efficienza.

In questo contesto, il sensore ibrido da 12 MP di Samsung potrebbe essere proprio quello primo passo di una famiglia di sensori con otturatore globale o quasi globale, orientato al mobile. Nel tempo, l'azienda potrebbe aumentare la risoluzione o estendere questa tecnologia alla fotocamera principale, a patto di riuscire a mantenere sotto controllo le dimensioni fisiche e il consumo energetico.

Qualunque sia la cronologia esatta, tutto indica che prossima grande battaglia nell'alta gamma Non sarà tanto il numero di megapixel a contare, quanto piuttosto la capacità di catturare scene complesse senza distorsioni o ritardi. In quest'ambito, il nuovo sensore di Samsung potrebbe dare al marchio un vantaggio competitivo, soprattutto in mercati come l'Europa, dove la fotocamera rimane un fattore chiave nella scelta di un nuovo telefono.

Con questo progetto Samsung cerca di fare un salto di qualità nel modo in cui gli smartphone gestiscono il movimento: un sensore della fotocamera con otturatore globale a livello praticoBasato su hardware ibrido e potenti algoritmi, promette di ridurre significativamente l'effetto gelatina e la sfocatura, a partire dalle fotocamere secondarie dei suoi futuri telefoni di punta e con un impatto diretto sull'esperienza fotografica e video degli utenti in Spagna e nel resto d'Europa.

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