Samsung kondigt twee bsi-cmos-beeldsensors aan

Samsung heeft twee bsi-cmos-beeldsensors aangekondigd voor gebruik in mobieltjes en compactcamera's. De S5K4E5 is 1/4" groot en heeft 5 megapixels, terwijl de S5K2N1 van het 1/2,33"-type is, met 14,6 megapixels.

Samsung is wat beeldsensors betreft nog een trendvolger. Waar producenten als Sony al enige tijd bsi-cmos-beeldensors in hun programma hebben, kondigt Samsung nu pas dergelijke sensors aan. Bij sensors met bsi-technologie zijn de lagen met metaaldraden en diëlektrisch materaal onder de fotodiodelaag geplaatst, waardoor er meer licht op de diodes valt, volgens Samsung tot wel dertig procent. Hierdoor neemt de lichtgevoeligheid van de beeldsensor toe.

De sensor die voor mobiele toepassingen zal worden gebruikt, de S5K4E5, kan dertig full res-beelden per seconde opnemen. Ook is Samsung er naar eigen zeggen in geslaagd om de kleine beeldsensor extra dun te maken.

De S5K2N1 is bedoeld voor gebruik in compactcamera's, waarin het gebruikelijk is om een 1/2,33"-sensor te verwerken. De resolutie van de S5K2N1 bedraagt 14,6 megapixels, evenveel als de aps-c-beeldsensor in de Samsung NX10 en de Pentax K7. De S5K2N1, gemaakt op een 90nm-procedé, kan net als zijn mobiele broertje dertig beelden per seconde in de volledige resolutie opnemen. De sensor is gevat in een zogeheten teplcc-package om de hitte van de beeldsensor beter af te kunnen voeren.

Beide beeldsensors hebben een pixelgrootte van 1,4μm en kunnen full hd-video met een framerate van 60fps opnemen.

Reacties (17)

[Panatella]

FullHD met 60 fps klinkt erg goed. nu hopen dat de rest van de hardware op tijd mee evalueert.

[XanderDrake]

Ja, je hebt wel de ondersteunende infrastructuur en opslag nodig om dat te kunnen verwerken. Maar eerlijk gezegd lijkt me dat geen enkel probleem.
Het is namelijk zo dat er al jaren dat compacte, mobiele hardware Full HD @ 60fps ondersteund, zij het voor opname zij het voor afspelen. En je doet deze cmos chips geen eer aan om daar op te focussen

Het gaat hier vooral om de veel verbeterde licht opname, voor mij is dit een zeer belangrijke ontwikkeling. Hoe hoger de megapixels, hoe dichter de cmos en ccd chips worden. Hoe kleiner de pixels (want het oppervlakte stijgt niet mee, camera's worden eerder kleiner) hoe minder licht er binnenkomt per pixel, hoe meer extrapolatie er nodig is. Bij high end camera's en D-SLR's is ondertussen het "uitrekenen" van lichtval en kleur tegenwoordig net zo belangrijk als de ccd/cmos chip die de foto 'maakt'. Een beetje omgekeerde wereld als je het mij vraagt. Vandaar dat ik zo lang mogelijk met mn Nikon D50 (met slechts 6 mpix) fotos blijf maken. 14+ mpix hoeft van mij echt niet als je dikke chipsets nodig hebt om kleur en licht echtheid te garanderen.

Vandaar dat dézé chips zo belangrijk zijn voor me, een stap voorwaarts om 'echt' licht op te vangen en dat wel te combineren met een hogere pixel dichtheid.

[ikweethetbeter]

Sony heeft al een tijdje de Exmor CMOS sensoren, die in verschillende Sony en Nikon camera's zit, en ook Canon heeft al soortgelijke sensors.

Als het aan mij ligt, mogen de chips op 10-12 MP blijven steken, waarbij alle verbeteringen ten goede komen aan de kleurechtheid, de kleurdiepte (meer bits per kleur), minder ruis en hogere uitleessnelheid, en dat de verbeteringen niet meteen teniet gedaan worden doordat de resolutie weer zo nodig moet worden opgeschroefd.

Wat dat betreft snap ik je helemaal, als je niet of nauwelijks gaat croppen, is 6 MP veelal voldoende.

[Mitsuko]

Daarbij kwam vroeger nog dat de transistors die naast de pixels zaten niet zo makkelijk kleiner te maken waren, en dus een steeds groter percentage van de oppervlakte in gingen nemen. Terwijl die transistors (zo'n 6 of 7) wel absoluut nodig waren voor ruisonderdrukking. Nu al die elektronica -onder- de lichtgevoelige laag zit vang je dus een stuk meer licht, en kan je nog complexere algoritmen voor ruisonderdrukking gebruiken ook.

[SanderG]

"package van plastic, lood en keramiek."
Niet echt RoHS compliant dan...
Wel mooi dat ze sensoren nu ook op de top laag hebben zitten.

[ProfPi]

Samsung is able to offer a dedicated thermal enhanced plastic lead ceramic carrier (TePLCC) package to more effectively dissipate the heat generated by the high performance device.

"Lead" heeft niet zo veel met het element Pb te maken, alswel met "lead" in de betekenis van electronische verbinding. Wat er in dit Tnet artikel staat is dan ook niet correct.

Zie ook hier.

Samsung is EU RoHS compliant.

[blackTIE]

is nu verbeterd.

[Robbemans]

@Panatella:
De sensors zijn per 2011 in productie, de hardware eromheen zal dus zeker voor die tijd gereed zijn, anders heeft de sensor an sich natuurlijk geen nut.
Dit is in ieder geval een mooie stap voor Samsung om beter beeld uit de mobiele- en compactdevices te halen.

@Timo002:
"Met nog steeds een brakke te kleine lens met te weinig licht opbrengst... "
Dat is het hem juist. Deze chips zorgen juist dat er meer licht binnen komt. Aanpakken bij de bron van je probleem. Lenzen kunnen nog zo goed zijn, als er geen licht in komt, dan heb je nog niets...

[Reactie gewijzigd door Robbemans op 30 juli 2024 01:59]

[Timo002]

Dat is het hem juist. Deze chips zorgen juist dat er meer licht binnen komt. Aanpakken bij de bron van je probleem. Lenzen kunnen nog zo goed zijn, als er geen licht in komt, dan heb je nog niets...

Aanpakken bij de bron is dan toch het verbeteren van de lens? Het verbeteren van de chip zodat je een betere lichtopbrengst hebt zal zeker wel helpen. Maar dat is eigenlijk alleen maar pleisters plakken. De lens laat te weinig licht door, dus dat is de bron van je probleem.

Maar ik denk dat de beeldsensors makkelijker / goedkoper te verbeteren zijn. Aangezien er vaak genoeg iets over beeldsensors te lezen is, maar nooit over innovatie over de lenzen voor mobiele telefoons.

[koraks243]

Het gaat niet om óf de lens, óf de beeldsensor; het gaat om een keten van componenten en voor elke ketting geldt dat die zo sterk is als de zwakste schakel. Als je het efficient wil aanpakken, zorg je dus dat alle componenten aan elkaar gewaagd zijn, en nét goed genoeg voor de gewenste toepassing. Dus voortdurende verbetering van de beeldsensoren zal uiteindelijk moeten leiden tot verbeteringen in de lens, als het doel is om de beeldkwaliteit te optimaliseren.

Maar het gaat niet om optimaliseren van beeldkwaliteit; het gaat om het optimaliseren van winst. En dat betekent dat je:
a. zoveel mogelijk omzet wilt maken: dus zoveel mogelijk stuks verkopen, dus een goed marketing-plan, dus de juiste combinatie van Prijs en Product (Plaats & Promotie worden verder downstream en dichter bij de consument ingevuld).
b. zo laag mogelijke productiekosten.
Als je als Samsung of andere grote jongen gaat innoveren, houd je bovenstaande twee punten in de gaten. Dus je zorgt dat je (a) een product hebt dat aansprekend is. Dus richt je je innovatie op de sensor, want die heeft doorgaans de meeste invloed op eigenschappen waar de klant evt. voor wil betalen: megapikkels, ruisniveau, fps, etc. De lens heeft maar weinig impact op de klantperceptie van een cameramodule in een cellphone of low-end consumer compact. Dit ligt uiteraard anders voor camera's in hogere segmenten, en daar zie je dan ook dat er meer nadruk wordt gelegd op de eigenschappen van de lens.
Daarnaast ga je (b) op dat punt innoveren waar je de grootste kostenwinst kunt halen. Kijk je naar de cost breakdown van een cameramodule (wederom de cellphone als voorbeend), dan is de sensor een veel grotere cost driver dan de lens, die (dankzij innovatie waar veel minder aandacht voor is, maar die wel degelijk plaatsvindt!) allang een simpel, moulded plastic productje is geworden.

Dus kort en goed drie punten:
1. Het gaat niet om óf de lens, óf de sensor, maar om de balans die het beste past bij het eindproduct (afh. van marktsegment e.d.)
2. Innovatie zal over het algemeen gericht worden op de componenten die de meeste invloed hebben op klantperceptie en op de grootste cost drivers in een samengesteld product.
3. Innovatie op andere gebieden (bv. plastic moulded lenses en wafer-level assemblagetechnieken) vindt wel degelijk plaats, maar dit soort nieuws blijkt een stuk minder aansprekend voor de gemiddelde gebruiker.

[Timo002]

Met nog steeds een brakke te kleine lens met te weinig licht opbrengst... Denk dat men vooral iets moet doen aan de lens voordat we met een telefoon echt mooie foto's kunnen maken. 3MP is dan meer dan genoeg!

[bbob]

Lenzen kunnen nog zo goed zijn, als er geen licht in komt, dan heb je nog niets...

Andersom ook, de sensor kan nog zo goed zijn als je een brakke lens hebt zeggen heel veel megapixels nog niets.

Het gaat uiteindelijk om de combinatie lens sensor. Die 14 megapixel in een compact camera kun je nooit veegelijken met een 14 megapixel dslr camera. Veel van die dure camera's hebben lenzen die duurder zijn als de camera en niet zonder reden.

De hele megapixel race is pure marketing.

Maar goed uiteindelijk staat er gewoon dat andere fabrikanten als sony dit al hebben dus het is niets nieuws, vooruit voor samsung is het nieuw.

[Verwijderd]

Het is natuurlijk heel plezierig als je sensor 30% meer licht opvangt... Maar reken jezelf niet al te rijk. Dat is slechts iets meer dan 1/3 stop verbetering in gevoeligheid! Zelfs als was de sensor 100% gevoelig, dannog levert dat hooguit 1 stop verbetering op.

Alle beetjes zijn meegenomen, maar het is geen verschil van dag en nacht. Als je met weinig licht wilt fotograferen moet je dus wel degelijk veel meer licht opvangen. Dat betekent een grote pupil, en dus grote lenzen. Daar kunt je nou eenmaal niet omheen.

(Probleem is natuurlijk dat dergelijk grote lenzen niet in een telefoon passen... Daarom zal je dus altijd camera's ter grootte van een DSLR blijven houden.)

[Reactie gewijzigd door Verwijderd op 30 juli 2024 01:59]

[colleoni]

Het feit dat ze lood gebruiken is wel een sterk argument om apparatuur met deze sensoren links (of rechts in Nederland anno 2010) te laten liggen.

[koraks243]

De vraag is of er veel alternatieven zijn zonder lood. Ik zou het eerlijkgezegd niet weten, maar het lijkt me onwaarschijnlijk dat Samsung de enige is die voor deze oplossing kiest.

En daarbij, ik zou me persoonlijk niet zoveel zorgen maken om een beetje lood in een sensor; het is niet dat ik door het gebruik van een camera met zo'n sensor ineens loodvergiftiging oploop. Natuurlijk, qua recycling is het misschien niet ideaal, maar waarom hoor ik dan niemand zeiken over de andere gore rotzooi die in halfgeleiders en halfgeleiderproductie wordt gebruikt? Ik heb nog geen voorstel gehoord om ledjes te verbieden, terwijl daar het veel gevaarlijker gallium arsenide in gebruikt wordt. Zie bv. deze paper: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15276420

Edit: het lood-verhaal is dus nogal irrelevant. Klein slippertje van de redactie, maar ik had het zelf ook niet opgemerkt.

[Reactie gewijzigd door koraks243 op 30 juli 2024 01:59]

[Kenhas]

Er wordt, volgens mij, helemaal geen lood in gebruikt. Denk dat er iets te letterlijk vertaald is uit het engels. Dacht dat het zelfs niet meer mocht om lood te gebruiken maar kan daarin verkeerd zijn. Het woord "lead" heeft meer dan één betekenis in het engels. Lead kan ook geleider betekenen (is niet de exacte vertaling maar kan er nu niet direct opkomen).

lood = lead = lid uitgesproken
geleider (niet helemaal correct woord) = lead = leed uitgesproken

Ah, ProfPi heeft het hier beetje boven al uitgelegd. Blijkbaar is de juiste vertaling "electronische verbinding".

edit: verwijzing naar ProfPi

[Reactie gewijzigd door Kenhas op 30 juli 2024 01:59]

[M2M]

en dan nog... het lood dat daar in zit zal zeer waarschijnlijk niet in ion vorm voorkomen. En in de metallische vorm is het, zolang je geen microdeeltjes eet, vrij ongevaarlijk.