[칼럼] 미래의 가전제품과 산업용 기기에 더 나은 영상을 가능하게 하는 CMOS 기술

고화질의 정확한 이미징은 점점 다양해지며 성장하는 애플리케이션 분야에서 핵심적인 요소가 되고 있다. 어두운 조명 조건부터 매우 밝은 조명 조건 모두에서 가능한 동적 화면 캡쳐는 더욱 확대되는 이 시장에서 가장 어려운 목표이다. 전형적인 최신의 애플리케이션에는 드론, 증강 및 가상 현실 등이 있다.

CMOS 이미징 센서에서의 글로벌 셔터 기술은 이미저들이 영상의 번짐이나 구부러짐 없이 빠르게 움직이는 장면의 렌더링을 캡쳐하도록 한다. 기존의 롤링 셔터 센서는 이미지를 라인 단위로 판독했었는데 이로 인해 물체가 프레임에서 움직이는 경우 각 라인이 다른 위치에서 읽혀짐에 따라 이미지가 구부러지거나 번지거나 또는 왜곡되었다. 글로벌 셔터 센서는 처리 및 판독 하기 전에 전체 이미지를 저장 영역에 통합, 복사한다. 이를 통해 선명하고 깨끗한 영상을 얻을 수 있는 것이다.

온세미컨덕터가 최근 발표한 AR0144 이미지 센서 제품군은 최신 글로벌 셔터 CMOS 이미징 기술의 예이다. 1/4인치 광학 포맷의 1Mp 센서는 3µm 픽셀 기반으로 하고 있는데 모든 조명 조건에서 뛰어난 품질을 전달하도록 설계되었다. 패러다임의 변화는 AR0144가 이전 세대보다 더 작은 픽셀로 이러한 성능을 제공함으로써 최종 고객 설계에서 더 작은 다이 크기, 더 낮은 비용 및 더 쉬운 센서 통합을 가능하게 한다.

이에 따라 점점 더 많은 애플리케이션이 글로벌 셔터 기술을 사용하고 있다. 2D 바코드 스캐너, 산업용 검사 장비 및 전문화된 고가 보안 카메라와 같은 기존의 제품들은 AR0144에서 제공되는 글로벌 셔터 기술의 주요 성능을 통해 사용상의 이점을 얻을 수 있는 설계의 좋은 예이다.

이러한 애플리케이션을 개발하는 업체들은 엄격한 고객의 요구를 충족시키기 위해 설계를 더욱 작고 휴대가 편리하며 원가 절감형에 효율적인 포맷으로 진화 시키려고 한다. 그런가 하면 글로벌 셔터 기술이 제공하는 성능을 요구하는 완전히 새로운 애플리케이션들이 등장하고 있다. 드론은 충돌 회피를 피하기 위해 글로벌 셔터를 필요로 하고 있으며 AR/VR 헤드셋은 인간의 움직임을 인식해 3D 공간에서 실제 환경 맵핑을 위해 글로벌 셔터를 사용하며 360도 캡쳐 카메라는 글로벌 셔터 기술을 사용해 여러 카메라로부터의 적절한 프레임 정렬을 더욱 확실히 한다.

AR0144는 이처럼 전문 분야에서 온세미컨덕터의 풍부함 경험을 활용해 개발되었으며 완전히 새로운 설계와 기존 애플리케이션의 진화 모두에 적합하다. 저장 영역에서 불필요한 빛을 깨끗하게 유지할 뿐만 아니라 캡쳐 된 이미지가 더 깨끗하고 선명하게 해주는AR0144는 더 많은 빛을 캡쳐할 수 있는 높은 양자 효율, 동적 범위를 향상시키는 매우 높은 선형성, 낮은 영상 노이즈를 보장하는 높은 신호대 잡음비를 갖고 있다.

AR0144는 머신 비전 애플리케이션용 단색 버전 및 각종 영상 애플리케이션을 위한 칼라 색상 버전으로 제공된다.

글_ 제이슨 웻스톤(Jason Whetstone) 온세미컨덕터